WO2018068779A1 - Käfigsegment eines wälzlagers - Google Patents

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WO2018068779A1
WO2018068779A1 PCT/DE2017/100671 DE2017100671W WO2018068779A1 WO 2018068779 A1 WO2018068779 A1 WO 2018068779A1 DE 2017100671 W DE2017100671 W DE 2017100671W WO 2018068779 A1 WO2018068779 A1 WO 2018068779A1
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WO
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cage
pocket
rolling
cage segment
segment
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PCT/DE2017/100671
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English (en)
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Sascha Breithack
Oliver Börsch
Gerhard Schorr
Harry Günther
Christoph Meder
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a cage segment of a roller bearing, which has two side plates and two webs which are fixedly connected to each other and in which the side plates and the webs form a pocket for receiving a rolling element.
  • Rolling bearings usually consist of an inner ring, an outer ring and a plurality of rolling elements arranged between these races.
  • the rolling bodies are usually guided in a bearing cage.
  • the bearing cages are often designed as bolt cages or as window cages.
  • a bolt cage comprises two closed side rings and several bolts arranged circumferentially equally distributed between the side rings. On the bolt each one provided with a central bearing bore rolling elements is rotatably mounted.
  • a window cage also has two closed side rings and a plurality of axial webs arranged uniformly distributed between the side rings. The side rings and the axial webs include several intermediate spaces, usually referred to as windows or pockets, in each of which a rolling element is guided.
  • the rolling elements may be cylindrical rollers, tapered rollers or barrel rollers.
  • a window cage can also be formed of cage segments, which are either connected to each other or at least in the circumferential direction of the cage in contact with each other.
  • cage segments are also known, which are arranged without being in contact with each other as separation and guide elements between the rolling elements.
  • a cage segment of a roller bearing reduced to a separating and guiding element is known, which has two axially outer fork-shaped guide bodies with concave abutment surfaces, which are connected to one another via a radially aligned planar axial web.
  • the cage segments are circumferentially arranged in each case between two rolling elements and guided with the base of the guide body on the track of the inner ring.
  • DE 10 2012 223 316 B3 describes a similar cage segment of a roller bearing which, in addition to the fork-shaped guide bodies, has two lateral disks partially encompassing the two rolling elements.
  • the side windows are connected to each other via the axial web, but are not in contact with the side windows of the circumferentially adjacent cage segments.
  • the side windows serve for lateral guidance of the relevant cage segment via the rolling bodies guided in side walls in one of the races and each have at their radial edges a bulge for sliding guidance on the raceways of the races.
  • a box-shaped cage segment of a rolling bearing is disclosed in DE 10 2011 087 864 A1, in which two provided with fork-shaped guide bodies Axialstege end are connected to each other via a respective peripheral ridge.
  • a rolling element is arranged in each case within the cage segment, and two other rolling elements, relative to the circumference of the rolling bearing, rest against the outside of one of the axial webs of the cage segment.
  • rolling elements thus circumferentially alternately each guided within a cage segment rolling elements and a frontally guided between two cage segments rolling elements are arranged.
  • the packing density of the rolling elements in the rolling bearing is limited by the arrangement of the guide bodies on the axial webs and, for example, lower than in the case of corresponding roller bearings with bolt cages.
  • due to the lack of support of the cage segments in the circumferential direction of the roller bearing it can be used for local Gaskets of rolling elements and cage segments come, which are swinging up and down and can lead to increased wear on the contact surfaces between the rolling elements and the cage segments.
  • DE 10 2013 207 301 A1 and DE 10 2013 220 833 A1 disclose cage segments of roller bearings, each of which has two side disks approximately halfway around the two rolling elements, which are aligned over a radially aligned plane Axial bridge are interconnected. On the axial web of the respective cage segment guide body with contact surfaces for guiding the associated rolling elements are arranged. While the cage segment according to DE 10 2013 207 301 A1 for radial guidance provided with outer sliding, arranged on the axial web guide finger, the side windows are provided for this purpose with radially outer bulges or contact elements in the cage segment according to DE 10 2013 220 833 A1.
  • the circumferential packing density of the rolling elements is also limited to rolling bearings, which are provided with these versions of the cage segments. Since the cage segments in the mounted state of the respective rolling bearing but are in contact with the adjacent cage segments via the facing in the circumferential direction of the rolling bearing end faces, a uniform distribution of the rolling elements over the circumference is ensured in the corresponding rolling bearings.
  • unpublished DE 10 2015 200 381 A1 proposes a cage segment of a rolling bearing similar to the cage segment according to DE 10 2013 220 833 A1, in which the side windows are connected to one another by two round bolts arranged radially staggered.
  • the axial webs formed in this way serve, on the one hand, to connect the two side windows and, on the other hand, to guide the two associated rolling bodies. Due to the free space between the round bolts, equipped with such cage segments bearings has increased packing density of the rolling elements and thus a higher load rating. Due to the relatively large contact surfaces between the round bolt and the rolling elements, however, an unfavorably high rolling resistance and increased wear can result.
  • a generic cage for a rolling bearing which is composed of a plurality of Eintaschensegmenten, each of these Eintaschensegmente receives a rolling element.
  • Such Eintaschensegment consists of two mutually parallel side plates and two aligned parallel to the longitudinal axis of the respective rolling body plate-shaped webs, wherein the side plates and the webs are firmly connected.
  • contact elements are formed for the frontal starting of the respective rolling element, and the plate-shaped webs each have circumferentially directed towards the cage projections on which radial contact surfaces are formed for the respective rolling elements.
  • the invention has the object to present a cage segment of a rolling bearing of the aforementioned type, with which a Wälzla- ger with low rolling resistance and at the same time high packing density of Wälzkör- is realized.
  • a cage segment should be inexpensive to produce and easy to store, transport and mount.
  • a cage constructed of such cage segments for a rolling bearing is to be described.
  • Full bags are understood pockets in a cage segment, which are formed by firmly interconnected webs and side plates and in their mutual connection inserted into them rolling bodies box- or frame-like and therefore completely border. Whether the solid connection between the webs and side plates is realized before or only after the introduction of the rolling elements into the pockets is irrelevant.
  • Entire pockets are understood to be pockets in a cage segment, which are formed by two different cage segments each, when the cage segments are arranged in the manner of a cage between the bearing rings of a roller bearing and rolling elements inserted into them by solely the unconnected Co-operation of two different cage segments border each other box-like or frame-like.
  • whole pockets can be released non-destructively at any time by pulling apart the two cage segments forming a whole pocket, for example in the circumferential direction of the cage.
  • An incomplete bag in the sense of the invention is a pocket, for the formation of which at least one of the two side panels in the circumferential direction of the cage formed from cage segments is formed extended from a web belonging to a complete pocket.
  • incomplete bag is closely linked to the term “whole bag”, as an incomplete bag of a first cage segment is associated with the incomplete pocket or web of a second, immediately adjacent cage segment due to the disconnectedness of the two cage segments. forms an entire pocket when the cage segments are arranged in the manner of a cage between the bearing rings of a rolling bearing.
  • the invention accordingly relates to a cage segment of a roller bearing having two side plates and at least two webs which are fixedly connected to each other and in which the side plates and the webs preferably form only a complete pocket for receiving a rolling element.
  • this cage segment that at least one incomplete pocket adjoins a complete pocket, in that at least one of the two side plates in the circumferential direction of the cage formed from cage segments is designed to be elongate each elongated side plates is at most slightly larger than the rolling element diameter WKD and that the incomplete pocket forms the receptacle for an immediately adjacent rolling elements.
  • This cage segment can be used to form cages, which are used, for example, in cylindrical roller bearings, in tapered roller bearings and in spherical roller bearings. Since a cage segment formed according to the invention can accommodate and guide more than just one rolling element, and at the same time is shorter in terms of its dimensions in the circumferential direction of the rolling bearing than a generic cage segment with three or more complete pockets, this is especially in the assembly of slewing bearings comparatively easy to handle.
  • a segment cage which is constructed of several cage segments, each with only one pocket for receiving only one rolling element
  • the number of cage segments required in a rolling bearing can be significantly reduced with a cage segment formed according to the invention.
  • a cage of a rolling bearing constructed with the cage segments according to the invention makes possible a higher load rating for this bearing, since a higher number of rolling elements can be installed in such a rolling bearing in comparison to cage segments which have only complete pockets.
  • an axiomatic and a pocket play effective in the circumferential direction of the rolling bearing can be easily set in each complete pocket and entire pocket formed of incomplete pockets of the cage segment according to the invention.
  • a pinch-free operation of a cage constructed with such cage segments is ensured in a roller bearing.
  • the rolling elements inserted into the incomplete pockets of the cage segment are indeed axially guided on their end faces, but seen only on one side in the circumferential direction of the rolling bearing.
  • the cage segment according to the invention in all operating situations of the rolling bearing in the range of axial play and the radial clearance can move freely, so that a low friction development and therefore a low wear is to be expected on this and on the associated rolling elements.
  • the cage segment is preferably made of a metallic material and may be composed of several individual parts or also made in one piece, for example by the cage segments are formed by casting, by sintering, by a powder bed preparation or by means of injection molding. Since the known metallic materials from which cages are usually produced have the same or approximately the same coefficients of thermal expansion in comparison with the other rolling bearing components made of steel, special compensation measures known to the person skilled in the art can be used. differing coefficients of thermal expansion between the cage and the other bearing components, even with large rolling bearings with a diameter of> 0.5 meters accounted for.
  • the structural design of the cage segment according to the invention allows no or only a very small endgame in the circumferential direction of a rolling bearing constructed from these cage segments, since the number of cage segments required for constructing a roller bearing cage is significantly reduced in comparison to cage segments with only one pocket that the summation of manufacturing tolerances is smaller.
  • a further advantage of the cage segment formed according to the invention is that although it accommodates and guides more than just one rolling element, it nevertheless has a comparatively small overall mass. This is advantageous in particular because cage segments which are assembled to form an overall cage have a play which is small but not negligible in the circumferential direction of the rolling bearing. This game occurs between the end faces of each immediately adjacent cage segments. In the operation of such a roller bearing, there are relative movements and collisions of two immediately adjacent cage segments, which have the more kinetic energy, the more pockets and the more rolling elements such a cage segment has.
  • the cage segment preferably proposed here with only a single complete pocket and at least one incomplete pocket represents an optimal compromise between cage segments with only one complete pocket and with two or more complete pockets.
  • the structural design of the cage segment according to the invention with its end at least one incomplete pocket also means that preferably only one rolling element is received in a complete bag, while at least one further rolling element of an incomplete bag this cage segment and a second incomplete bag or a web of an immediately adjacent cage segment is encompassed in each case.
  • the cage segments of a rolling bearing by means of the rolling elements are also interlinked with each other, which is judged to be very advantageous compared to conventional cage segments with only one pocket or with several complete pockets.
  • each second rolling element is preferably in an integrally formed, complete pocket and the respectively immediately adjacent arranged two rolling elements in each case a two-piece, consisting of two half-pockets whole pocket taken.
  • the side plates of the cage segment have radially outwardly and / or radially inwardly projecting guide elements, which are designed as sliding surfaces and support the respective cage. figsegments on an annular surface of an inner ring and / or an annular surface of an outer texrings the rolling bearing serve. These radial guide elements are preferably formed on the ends of the side plates pointing in the circumferential direction of the roller bearing.
  • the side plates and / or the webs are designed as bores or radial recesses. have formed lubricant supply, wherein the side plates in the region of each end-side free legs of the incomplete pockets have at least one of these holes.
  • the wall thickness of the webs is smaller than the wall thickness of the side plates.
  • the cage segment according to the invention is designed for its use in a cylindrical roller bearing, a tapered roller bearing or a spherical roller bearing so that its two side plates seen in the circumferential direction of the rolling bearing have a greater extent than in the radial direction of the rolling bearing.
  • the cage segment according to the invention is to be used to construct a needle roller cage, it is provided that its two side plates have a greater extent in the radial direction of the roller bearing than in the circumferential direction of the roller bearing.
  • the complete pocket and at least one incomplete pocket of the cage segment are each designed to receive a tapered roller bearing tapered roller bearing and have an isosceles trapezoidal geometry.
  • the dimensions of the complete bag and the respective incomplete pockets are such that the rolling elements are arranged there each with a pocket game.
  • This pocket play has a component directed in the axial direction and in the circumferential direction of the associated rolling bearing.
  • the projections on the pocket-side surfaces of the side plates and / or the webs have the same or different extents, depending on the geometry and the intended pocket play in the respective complete and incomplete pockets.
  • these projections may be arranged at different locations to optimize the alignment of the rolling elements in the associated, complete or incomplete pockets with respect to the opposite surface of the cage segment.
  • a cage segment with the features of the invention can be characterized for the construction of a cage of a tapered roller bearing in that each incomplete pocket of a cage segment has a largely U-shaped geometry in a radial view, the pockets of this cage segment for receiving tapered roller bearings - Are formed of a tapered roller bearing, and in which the or the U-legs of the first side plate are longer than the or the U-legs of the second side plate. In this way, it is considered constructive in the cage segment that the conical rolling elements of a tapered roller bearing each have different diameters at their axial ends.
  • a cage segment formed according to the features of the invention which is guided on the raceways of the bearing rings of a roller bearing and therefore does not require any radial guide elements on the two side plates
  • the webs are each at their radial ends - Have at least one radially projecting guide surface, and that the radial distance of two radially opposed guide surfaces is equal to or slightly smaller than the diameter of the rolling bodies received in the cage segment, so that the respective cage segment by means of its guide surfaces the raceway of the inner ring and / or the raceway of the outer ring of the rolling bearing is guided radially.
  • the side plates of the cage segment thus do not come into contact with the two bearing rings of the roller bearing, as will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.
  • the cage segments designed according to the invention may also be guided by rolling elements, in that guide structures adapted to the rolling bodies are provided on the webs. It should be pointed out at this point that the cage segments according to the invention can also be mixed-guided by at least two of the guide types according to claims 3, 9 and 10 being combined with one another
  • the invention also relates to a cage constructed of the cage segments according to the invention of a rolling bearing, which consists of a plurality of cage segments with at least some of said features, wherein the rolling bearing has an outer ring disposed coaxially over an inner ring and rolling elements arranged radially therebetween, wherein in each case one rolling body is accommodated in in each case a complete pocket of a cage segment, wherein each rolling body accommodated in a complete pocket has at least one rolling body arranged adjacent to it, which is provided in a complete pocket provided by this cage segment and an immediately adjacent cage segment is included. and in which the cage segments are arranged in succession one behind the other as viewed in the circumferential direction of the roller bearing and contact one another at their end faces pointing in the circumferential direction of the roller bearing.
  • a cage of a rolling bearing may consist of a first group of cage segments having the features of at least one of claims 1 to 10 and a second group of cage segments having the features of the preamble of claim 1, wherein all the cage segments of the first group are each two incomplete pockets and the cage segments of the second group have only complete pockets and wherein between two cage segments of the first group always a cage segment of the second group is arranged.
  • Fig. 1 is a perspective view of a cage segment according to the invention for
  • FIG. 2 shows the cage segment according to FIG. 1 in a radial plan view
  • FIG. 3 shows the cage segment according to FIGS. 1 and 2 filled with three cone-shaped rolling bodies in a radial plan view
  • FIG. 4 shows the cage segment according to FIG. 3 in a perspective view
  • Fig. 5 is a perspective view of a tapered roller bearing with removed
  • FIG. 6 is an end view of the rolling bearing of FIG. 5 with attached
  • FIG. 7 shows two cage segments according to FIGS. 1 to 4 inserted into a circumferential section of a tapered roller bearing in a perspective view
  • FIG. 8 is a perspective view of a cage segment according to the invention
  • FIG. 10 shows the cage segment according to FIGS. 8 and 9 filled with three cone-shaped rolling elements in an end view, FIG.
  • FIG. 11 shows an axial section through a cage segment according to FIGS. 8 to 10
  • FIG. 12 shows a radial section through the cage segment filled with rolling elements according to FIGS. 8 to 11 with a view of the pocket surface of a side plate
  • FIG. 13 shows a radial section through a cage segment filled with rolling elements
  • FIG. 14 in the details a to d four schematically illustrated variants of a cage-forming cage segments.
  • FIGS. 1 to 7 show a first embodiment of the cage segment 1 according to the invention in various views and installation situations.
  • the cage segments 1 shown there are guided radially on raceway-distant annular surfaces of the bearing rings of a roller bearing.
  • Figures 8 to 12 show a second embodiment of a cage segment 1 * with the features of the invention. This cage segment 1 * is guided on the raceways of said bearing rings.
  • Fig. 13 a third embodiment of a Käfigseg- mentsl ** invention is shown, which is guided by the set rolling elements 7, 7 ' and 7 ".
  • the cage segment 1 according to the figures 1 to 7 consists of two side plates 2, 3 and two webs 4, 5, wherein the side plates 2, 3 and the webs 4, 5 are firmly connected.
  • a cage segment 1 which is made in a casting process of steel.
  • This cage segment 1 serves to construct a cage 22 for a slewing bearing with a diameter of more than 0.5 meters.
  • Such a cage 22 is known to serve to receive and guide conical rolling elements 7, 7 ', 7 ", 20 of the roller bearing 21 formed as a tapered roller bearing.
  • the two side plates 2, 3 and the likewise plate-shaped webs 4, 5 form or bound a complete pocket 8 which is radially open on both sides and into which a rolling element 7 formed as a tapered roller 20 can be inserted.
  • Seen in the circumferential direction 9 of the rolling bearing 21 are immediately adjacent to the complete bag 8 on the cage segment. 1 in each case two incomplete pockets 10, 11 are formed which, in a radial plan view, have an approximately U-shaped geometry.
  • the only two webs 4, 5 of the cage segment 1 form on the one hand in each case a boundary of the single complete pocket 8 pointing in the circumferential direction 9 of the rolling bearing 21 as well as a similar limit for the two incomplete pockets 10, 11.
  • the incomplete pockets 10, 11 are in the circumferential direction 9 of the rolling bearing 21 facing legs 30a, 30b; 30c, 30d of the two side plates 2, 3 and thus extend the circumferential extent of the two side plates 2, 3.
  • These legs 30a, 30b; 30 c, 30 d of the two side plates 2, 3 have in this embodiment for realizing a pocket game in the circumferential direction relative to the respective webs 4, 5 a free Ragpen R L , which is slightly larger than 1/2 x WK D of the respective rolling elements.
  • the mean rolling element diameter and a tapered roller bearing conical rolling elements are understood to mean the respective rolling element diameters WK D1 and rolling element diameters WK D2 at the axial ends of the conical rolling elements, WK D1 always being used for the larger diameter and WK D2 for the smaller diameter of a tapered roller in connection with this application Cage segments 1 according to the figures 1 to 7 Ka figsegmente 1 for receiving tapered rollers 20 and in the fully-filled pockets 10, 11 tapered rollers 7 ', 7 "( Figure 3), the axial ends of the tapered rollers 7', 7” the rolling element diameter WK D1 the legs 30a, 30b and axial ends of these tapered rollers 7 ', 7 "with the Wälz- body diameter WKD2 the legs 30c.
  • the free Ragin R L1 of the legs 30a, 30b are formed longer in the circumferential direction in comparison to the free Raginn RL 2 of the legs 30c, 30d.
  • the free rag length RL I corresponds to slightly more than half of the large rolling element diameter WK D1 and the free rag length RL 2 is slightly more than that Half of the larger rolling element diameter WK D2 of the tapered rollers 7 ', 7 "inserted in them. Consequently, each incomplete pocket 10, 11 forms a half-pocket, which is only slightly larger, for receiving rolling bodies 7 ', 7 ".
  • the side plates 2, 3 have as lubricant supply effective bores, of which in each case a bore 18 a, 18 d; 19a, 19d in the region of the legs 30a, 30b forming the incomplete pockets 10, 11; 30c, 30d are formed.
  • Two further holes 18b, 18c; 19b, 19c are formed in the two side plates 2, 3 in the area of the complete pocket 8.
  • the two side plates 2, 3 have a wall thickness 15 that is greater than the wall thickness 50 of the two webs 4, 5.
  • the cage segment 1 is in the circumferential direction of the rolling bearing 1 or one of these cage segments 1 compiled cage 22 designed to be relatively stable, so that an optionally occurring impacting of two immediately adjacent cage segments 1, 1 ', 1 "for this can be done without prejudice.
  • guide elements are formed, of which only the radially outer guide elements 12a, 12b; 13a, 13b are provided with reference numerals.
  • These guide elements 12a, 12b; 13a, 13b have guide surfaces at their free radial ends, with which the two side plates 2, 3 are respectively guided on an associated annular surface 39a, 39c on the inner ring 16 and on an associated annular surface 39b, 39d on the outer ring 17 of the roller bearing 21. the.
  • the two annular surfaces 39a, 39c of the inner ring 16 on the radial outer sides of two axially opposite to the raceway 14a of the inner ring 16 formed Borden 60, 62 are formed.
  • the two annular surfaces 39b, 39d on the outer ring 17 are formed by two axial extensions 61, 63 of the local raceway 14b for the rolling bodies 7.
  • the side plates 2, 3 and the webs 4, 5 have in the area of the complete Ta- see 8 at the pocket-side surfaces projections 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, at their free ends in each case a contact surface to have. Also on the free legs 30a, 30b; 30c, 30d of the two side plates 2, 3 are at their pocket-side surfaces projections 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 formed with end-side stop surfaces Chen. Further protrusions 48, 49 pointing in the direction of the incomplete pockets 10, 11 are present on the surfaces of the two webs 4, 5.
  • Rolling bodies 7, 7 "arranged in the complete pocket 8 or in the two incomplete pockets 10, 11 can rest against the abutment surfaces of the abovementioned projections and be supported thereby
  • the number, arrangement and specific design of these projections and their abutment surfaces becomes dependent of the geometry of the pocket 8 and the two incomplete pockets 10, 11, of the bearing type, and of the desired pocket play by the skilled person sensibly selected.
  • FIG. 3 and 4 clearly show how a cage segment 1 designed according to the invention is filled with three cone-shaped rolling elements 7, 7 ', 7 ", wherein FIG. 3 very clearly shows the different arrangement and length of the pocket-side projections 31 there , 33, 35, 37, 40, 42, 44, 45, 46, 47, 48, 49, against which the respective rolling elements 7, 7 ', 7 "rest in the complete pocket 8 and the two incomplete pockets 10, 11.
  • the webs 4, 5 are arranged aligned substantially parallel to the axes of rotation 6 of the rolling elements 7, T, 7 ".
  • a radially inner raceway 14a is formed on the inner ring 16 of the rolling bearing 21 between two radial ribs 60, 62.
  • the two ribs 60, 62 have, radially outwardly, the already mentioned annular surfaces 39a, 39c for the radially inner guidance of the side plates 2, 3.
  • the outer ring 17 has the already mentioned radially outer race 14b for the cone-shaped rolling elements 7 (7 ', 7 "), which on both sides have two extensions 61, 63 on which the annular surfaces 39b, 39d for radially outer support Side plates 2, 3 are formed.
  • the cage segment 1 * is composed of a quadrangular, central plate structure and free legs 30a * arranged thereon. 30b * ; 30c * , 30d * formed.
  • the quadrangular plate structure consists of the two side plates 2 * . 3 * and two plate-shaped bars 4 *, 5 *.
  • 30d * are also plate-like and welded to the quadrangular plate structure, the free legs 30a *, 30b * ; 30c *. 30d * in the circumferential direction 9 of a roller bearing 21 sen.
  • the cage segment 1 * according to FIGS. 8 to 12 is attached to the running surfaces 14 a, 14b of the two bearing rings 16, 17 of the rolling bearing 21 out.
  • the cage segment 1 * on the radial outer side (FIG.
  • FIG. 8 shows the radial upper side and FIG. 9 shows the radial underside of such a cage segment 1 *.
  • a cage segment 1 * with the features of the invention, the latter also has a complete pocket 8 and two incomplete pockets 10, 11 for receiving rolling elements 7, 7 ', 7 ", likewise tapered in this case Pocket 8 and in the two incomplete pockets 10, 1 1 also protrude projections 31. 33, 35, 37, 40, 41, 42. 43. 44, 45, 46, 47, 48, 49 in the same or similar geometry and Number as in the cage segment 1 according to FIGS. 1 to 7.
  • the two cage segments 1, 1 * of the two exemplary embodiments differ from one another essentially by the type of guidance of the same on the two bearing rings 16, 17.
  • FIG. 13 again shows a cage segment 1 ** , which is formed by a complete pocket 8 and two incomplete pockets 10, 1 1 adjoining in the circumferential direction of the cage 22.
  • cage segment 1 ** according to FIG. 13 is also visible from two side plates 2 ** , 3 ** , of which, in the representation according to FIG. 13, only side plate 2 ** is visible , and two webs 4 * ", 3 * * are formed, which extend between the two side plates 2 * * , 3 **.
  • In the pockets 8, 10, 11 of the cage segment 1 ** are rolling bodies 7, 7 ', 7". added.
  • FIG. 14a shows only two identical cage segments 1, 1 ", which are juxtaposed in the manner of a cage 22.
  • Rolling elements 7, 7 ', 7" are inserted into the pockets 8, 10, 11 of both cage segments 1, 1 "
  • the cage segment 1 has a complete pocket 8 and two legs 30a and 30d, the leg 30a the side plate 2 in a first circumferential direction and the leg 30d the side plate 3 in a second circumferential direction opposite the first circumferential direction
  • the cage segment 1 " is formed similarly to the cage segment 1.
  • Both legs 30a, 30d and 30a ", 3 Od” have a free rag length R L, which is each slightly larger than the rolling element diameter WK D. If the two cage segments 1, 1 "are juxtaposed in the manner of a cage 22, as in FIG.
  • FIG. 14b also shows only two identical cage segments 1, 1 ", which are juxtaposed in the manner of a cage 22.
  • rolling elements 7, 7 ', 7" are in pockets 8, 10, 11 of both cage segments 1, 1
  • Each of the two cage segments 1, 1 " is formed by a complete pocket 8 and two legs 30b, 30d, wherein the leg 30b, the side plate 2 and the leg 30d, the side tenplatte 3 with a view of Fig. 14b extended to the right.
  • all the legs 30b, 30d have a rag length R L which is slightly larger than the rolling body diameter WKo of the rolling bodies 7, 7 ', 7 "inserted into the cage segments 1, 1".
  • Fig. 14c emanating from Fig. 14a embodiment is shown.
  • the two cage segments 1, 1 "shown in FIG. 14c are not provided with only two, but - similar to the cage segment according to FIG.
  • a cage segment 1 is combined with a similar cage segment 1 '', then the thighs 30b and 30d, which together form the web 5 an incomplete pocket 11 on the cage segment 1, and the two legs 30a ", 30c", which together with the web 4 "also an incomplete pocket 10" on the adjacent cage segment 1 " make available a whole bag 67.
  • FIG. 14d a further embodiment of a cage 22 for a large warehouse is shown in FIG. 14d.
  • This cage 22 is formed by two groups of cage segments 1, The first group of these cage segments 1 are those already shown in Figures 1 or 8. In contrast to the cage segments 1 of Figures 1 or 8, all the legs 30a, 30b, 30c, 30d have a rag length RL, which is slightly larger than the rolling element diameter WK 0 of rolling elements 7, 7 'inserted in these cage segments 1. Cage segments 1 "of the second group have no legs and therefore surround the rolling elements 7 inserted in them with their webs 4, 5 and fixed side plates 2, 3 box-like or frame-like and therefore have only a complete bag 8. The construction of a cage 22 takes place -as shown in Fig.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Käfigsegment (1) eines Wälzlagers, welches zwei Seitenplatten (2, 3) und zwei Stege (4, 5) aufweist, die fest miteinander verbunden sind, und bei dem die Seitenplatten (2, 3) sowie die Stege (4, 5) eine vollständige Tasche (8) zur Aufnahme eines Wälzkörpers (7) bilden. Um ein solches Käfigsegment (1) kostengünstig herstellen und montieren zu können, sowie um einen klemmfreien Betrieb in einem zugeordneten Wälzlager sicherstellen zu können, ist vorgesehen, dass sich die beiden Seitenplatten (2, 3) der vollständigen Tasche (8) in Umfangsrichtung (9) des Wälzlagers (21) soweit erstrecken, dass diese zusammen mit jeweils einem der beiden Stege (4; 5) jeweils eine unvollständige Tasche (10, 11) zur Aufnahme eines unmittelbar benachbarten Wälzkörpers bilden.

Description

Käfigsegment eines Wälzlagers
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Käfigsegment eines Wälzlagers, welches zwei Seitenplatten und zwei Stege aufweist, die fest miteinander verbunden sind und bei dem die Sei- tenplatten sowie die Stege eine Tasche zur Aufnahme eines Wälzkörpers bilden. Wälzlager bestehen üblicherweise aus einem Innenring, einem Außenring und meh- reren zwischen diesen Laufringen angeordneten Wälzkörpern. Um eine zur gleich- mäßigen Lastverteilung erforderliche, auf den Umfang des Wälzlagers bezogen gleichverteilte Anordnung der Wälzkörper zu erreichen und einen Kontakt der Wälz- körper untereinander zu verhindern, sind die Wälzkörper meistens in einem Lagerkä- fig geführt. Bei Großwälzlagern, die zum Beispiel in Walzwerken und in Windkraftan- lagen zur Anwendung kommen, sind die Lagerkäfige häufig als Bolzenkäfige oder als Fensterkäfige ausgebildet. Ein Bolzenkäfig umfasst zwei geschlossene Seiten- ringe und mehrere umfangsseitig gleichverteilt zwischen den Seitenringen angeord- nete Bolzen. Auf den Bolzen ist jeweils ein mit einer zentralen Lagerbohrung verse- hener Wälzkörper drehbar gelagert. Ein Fensterkäfig weist ebenfalls zwei geschlos- sene Seitenringe und mehrere umfangsseitig gleichverteilt zwischen den Seitenrin- gen angeordnete Axialstege auf. Die Seitenringe und die Axialstege schließen meh- rere üblicherweise als Fenster oder Taschen bezeichnete Zwischenräume ein, in de- nen jeweils ein Wälzkörper geführt ist. Bei den Wälzkörpern kann es sich abhängig von dem Aufbau und der Funktion des Wälzlagers um Zylinderrollen, Kegelrollen oder Tonnenrollen handeln.
Abweichend von der geschlossenen Bauart kann ein Fensterkäfig auch aus Käfig- segmenten gebildet sein, die entweder miteinander verbunden sind oder zumindest in Umfangsrichtung des Käfigs miteinander in Kontakt stehen. Darüber hinaus sind auch Käfigsegmente bekannt, die ohne miteinander in Kontakt zu stehen als Trenn- und Führungselemente zwischen den Wälzkörpern angeordnet sind. Aus der DE 10 2009 016 017 B4 ist ein auf ein Trenn- und Führungselement redu- ziertes Käfigsegment eines Wälzlagers bekannt, das zwei axial äußere gabelförmige Führungskörper mit konkaven Anlaufflächen aufweist, die über einen radial ausge- richteten ebenen Axialsteg miteinander verbunden sind. Im montierten Zustand des betreffenden Wälzlagers sind die Käfigsegmente umfangsbezogen jeweils zwischen zwei Wälzkörpern angeordnet und mit der Basis der Führungskörper auf der Lauf- bahn des Innenrings geführt.
In der DE 10 2012 223 316 B3 ist ein ähnliches Käfigsegment eines Wälzlagers be- schrieben, das zusätzlich zu den gabelförmigen Führungskörpern zwei die beiden Wälzkörper stirnseitig teilweise umgreifende Seitenscheiben aufweist. Die Seiten- scheiben sind über den Axialsteg miteinander verbunden, stehen jedoch nicht mit den Seitenscheiben der umfangsseitig benachbarten Käfigsegmente in Kontakt. Die Seitenscheiben dienen zur seitlichen Führung des betreffenden Käfigsegmentes über die in einem der Laufringe in Seitenborden geführten Wälzkörper und weisen an ihren radialen Rändern jeweils eine Ausbuchtung zur Gleitführung auf den Lauf- bahnen der Laufringe auf.
Dagegen ist in der DE 10 2011 087 864 A1 ein kastenförmiges Käfigsegment eines Wälzlagers offenbart, bei dem zwei mit gabelförmigen Führungskörpern versehene Axialstege endseitig über jeweils einen Umfangssteg miteinander verbunden sind. Im montierten Zustand des betreffenden Wälzlagers ist jeweils ein Wälzkörper innerhalb des Käfigsegmentes angeordnet, und zwei weitere Wälzkörper liegen auf den Um- fang des Wälzlagers bezogen außen jeweils an einem der Axialstege des Käfigseg- mentes an. In dem betreffenden Wälzlager sind somit umfangsseitig wechselweise jeweils ein innerhalb eines Käfigsegmentes geführter Wälzkörper und ein stirnseitig frei zwischen zwei Käfigsegmenten geführter Wälzkörper angeordnet.
Bei Wälzlagern mit den genannten Käfigsegmenten ist die Packungsdichte der Wälzkörper im Wälzlager durch die Anordnung der Führungskörper an den Axialste- gen begrenzt und zum Beispiel niedriger als bei entsprechenden Wälzlagern mit Bolzenkäfigen. Zudem kann es bei derartigen Wälzlagern aufgrund der fehlenden Abstützung der Käfigsegmente in Umfangsrichtung des Wälzlagers zu lokalen Ver- dichtungen von Wälzkörpern und Käfigsegmenten kommen, die schwingend auf- und abgebaut werden sowie zu einem verstärkten Verschleiß an den Kontaktflächen zwi- schen den Wälzkörpern und den Käfigsegmenten führen können. Aus der DE 10 2013 207 301 A1 und der DE 10 2013 220 833 A1 sind dagegen Kä- figsegmente von Wälzlagern bekannt, die jeweils zwei die beiden Wälzkörper stirn- seitig in etwa hälftig umgreifende Seitenscheiben aufweisen, welche über einen radi- al ausgerichteten, ebenen Axialsteg miteinander verbunden sind. An dem Axialsteg des jeweiligen Käfigsegmentes sind Führungskörper mit Anlaufflächen zur Führung der zugeordneten Wälzkörpers angeordnet. Während das Käfigsegment gemäß der DE 10 2013 207 301 A1 zur radialen Führung mit äußeren Gleitkörpern versehene, an dem Axialsteg angeordnete Führungsfinger aufweist, sind bei dem Käfigsegment gemäß der DE 10 2013 220 833 A1 die Seitenscheiben hierzu mit radial äußeren Ausbuchtungen beziehungsweise Kontaktelementen versehen. Durch die Anordnung der Anlaufkörper an den Axialstegen ist die umfangsseitige Packungsdichte der Wälzkörper auch bei Wälzlagern, die mit diesen Ausführungen der Käfigsegmente versehen sind, begrenzt. Da die Käfigsegmente im montierten Zustand des betref- fenden Wälzlagers aber über die in Umfangsrichtung des Wälzlagers weisenden Stirnflächen mit den benachbarten Käfigsegmenten in Kontakt stehen, ist bei den entsprechenden Wälzlagern eine gleichmäßige Verteilung der Wälzkörper über den Umfang sichergestellt.
In der nicht vorveröffentlichten DE 10 2015 200 381 A1 wird dagegen ein dem Käfig- segment gemäß der DE 10 2013 220 833 A1 ähnliches Käfigsegment eines Wälzla- gers vorgeschlagen, bei dem die Seitenscheiben durch zwei radial gestaffelt ange- ordnete Rundbolzen miteinander verbunden sind. Die derart ausgebildeten Axialste- ge dienen einerseits zur Verbindung der beiden Seitenscheiben und andererseits zur Führung der beiden zugeordneten Wälzkörper. Aufgrund des freien Zwischenraumes zwischen den Rundbolzen weist ein mit derartigen Käfigsegmenten ausgerüstetes Wälzlager eine erhöhte Packungsdichte der Wälzkörper und somit eine höhere Tragzahl auf. Aufgrund der relativ großen Kontaktflächen zwischen den Rundbolzen und den Wälzkörpern können sich jedoch ein ungünstig hoher Wälzwiderstand und ein erhöhter Verschleiß ergeben. Außerdem ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2015 206 533 A1 ein gattungs- gemäßer Käfig für ein Wälzlager bekannt, der aus einer Mehrzahl von Eintaschensegmenten zusammengesetzt ist, wobei jedes dieser Eintaschensegmente einen Wälzkörper aufnimmt. Ein solches Eintaschensegment besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Seitenplatten und zwei parallel zur Längsachse des jeweiligen Wälzkörpers ausgerichtete plattenförmige Stege, wo- bei die Seitenplatten und die Stege fest miteinander verbunden sind. An den zuei- nander weisenden Flächen der Seitenplatten sind Kontaktelemente zum stirnseitigen Anlaufen des jeweiligen Wälzkörpers ausgebildet, und die plattenförmigen Stege weisen jeweils in Umfangsrichtung des Käfigs gerichtete Vorsprünge auf, an denen radiale Anlaufflächen für den jeweiligen Wälzkörper ausgebildet sind.
Schließlich sind aus den Druckschriften DE 10 2009 037 422 A1 und EP 2 264 325 A1 Segmente für einen segmentierten Wälzlagerkäfig mit jeweils 4 Taschen, aus der DE 10 26 577 A1 Käfigsegmente mit jeweils zwei Taschen, und aus der WO 2012 076 583 A1 Käfigsegmente mit jeweils einer Tasche bekannt.
Zu den bekannten segmentierten Wälzlagerkäfigen ist festzustellen, dass je weniger Wälzkörper in einem Käfigsegment angeordnet werden können, desto größer ist die Anzahl der Käfigbauteile, die zum Aufbau eines kompletten Wälzlagerkäfigs notwen- dig sind. Dies wirkt sich nachteilig bei den Herstellkosten, der Lagerhaltung, dem Transport und der Käfigmontage aus. Zwar ist bei Mehrtaschenkäfigsegmenten, also beispielsweise einem Käfigsegment mit vier Taschen, dieser Nachteil gegenüber ei- nem Eintaschenkäfig deutlich reduziert, dafür steigt mit größer werdender Taschen- anzahl die Klemmneigung der Wälzkörper und der Käfigsegmente im Wälzlager an. Außerdem muss beachtet werden, dass je mehr Taschen ein Käfigsegment aufweist, desto höher ist die Stossenergie, mit der ein solches, mit Wälzkörpern befülltes Kä- figsegment im Betrieb an ein unmittelbar benachbartes Käfigsegment bei Überwin- dung eines Umfangsspiels anschlagen kann. Hierdurch ist der Käfigverschleiß bei Käfigsegmenten mit vielen Taschen vergleichsweise hoch. Schließlich ist insbeson- dere bei Großwälzlagern, etwa mit einem Durchmesser von mehr als 0,5 Meter, das jeweilige Käfigsegment um so schwerer und damit weniger einfach zu transportieren und zu montieren, je mehr Taschen ein solches Käfigsegment aufweist.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Käfigsegment eines Wälzlagers der eingangs genannten Bauart vorzustellen, mit dem ein Wälzla- ger mit niedrigem Wälzwiderstand und zugleich hoher Packungsdichte der Wälzkör- per realisierbar ist. Außerdem soll ein solches Käfigsegment kostengünstig herstell- bar sowie einfach lagerbar, transportierbar und montierbar sein. Schließlich soll ein aus solchen Käfigsegmenten aufgebauter Käfig für ein Wälzlager beschrieben wer- den.
Diese Aufgabe ist durch ein Käfigsegment mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge- löst. Mit Anspruch 11 und Anspruch 12 wurde jeweils ein weiterer unabhängiger An- spruch aufgestellt, welcher einen aus Käfigsegmenten aufgebauten Käfig für ein Wälzlager betrifft. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprü- chen genannt.
Bevor auf die Erfindung näher eingegangen wird, sollen folgende, im Zusammen- hang mit der Erfindung verwendete Begriffe näher erläutert werden:
Unter vollständigen Taschen werden Taschen in einem Käfigsegment verstanden, die von fest miteinander verbundenen Stegen und Seitenplatten gebildet sind und in ihrer gegenseitigen Verbindung in sie eingelegte Wälzkörper kästchen- oder rah- menartig und daher vollständig umranden. Ob dabei die feste Verbindung zwischen den Stegen und Seitenplatten schon vor oder erst nach dem Einbringen der Wälz- körper in die Taschen realisiert wird, ist ohne Bedeutung.
Unter ganzen Taschen werden Taschen in einem Käfigsegment verstanden, die von jeweils zwei verschiedenen Käfigsegmenten gebildet werden, wenn die Käfig seg- mente in der Art eines Käfigs zwischen den Lagerringen eines Wälzlagers angeord- net sind, und in sie eingelegte Wälzkörper durch allein durch das unverbundene Zu- sammenwirken von jeweils zwei verschiedenen Käfigsegmenten kästchen- bzw. rahmenartig umranden. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu den vollständigen Ta- schen ganze Taschen jederzeit wieder zerstörungsfrei ausgelöst werden können, in- dem die beiden eine ganze Tasche bildenden Käfigsegmente beispielsweise in Um- fangsrichtung des Käfigs auseinandergezogen werden. Eine unvollständige Tasche im Sinne der Erfindung ist eine Tasche, zu deren Bil- dung von einem, zu einer vollständigen Tasche gehörenden Steg zumindest eine der beiden Seitenplatten in Umfangsrichtung des aus Käfigsegmenten gebildeten Käfigs verlängert ausgebildet ist. Mithin ist der Begriff„unvollständige Tasche" eng mit dem Begriff„ganze Tasche" verknüpft, da eine unvollständige Tasche eines ersten Käfig- segments mit der unvollständigen Tasche oder dem Steg eines zweiten, unmittelbar anschließenden Käfigsegments -wegen der Unverbundenheit der beiden Käfigseg- mente- eine ganze Tasche bildet, wenn die Käfigsegmente in der Art eines Käfigs zwischen den Lagerringen eines Wälzlagers angeordnet sind. Die Erfindung betrifft demnach ein Käfigsegment eines Wälzlagers, welches zwei Seitenplatten und wenigstens zwei Stege aufweist, die fest miteinander verbunden sind und bei dem die Seitenplatten sowie die Stege bevorzugt nur eine vollständige Tasche zur Aufnahme eines Wälzkörpers bilden. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Käfigsegment vorgesehen, dass an eine vollständige Tasche zumin- dest eine unvollständige Tasche anschließt, indem zu ihrer Bildung zumindest eine der beiden Seitenplatten in Umfangsrichtung des aus Käfigsegmenten gebildeten Käfigs verlängert ausgebildet ist, dass die freie Raglänge RL der jeweils verlängerten Seitenplatten maximal etwas größer als der Wälzkörperdurchmesser WKD ist und dass die unvollständige Tasche die Aufnahme für einen unmittelbar benachbarten Wälzkörper bildet.
Dieses Käfigsegment kann zur Bildung von Käfigen genutzt werden, welche bei- spielsweise in Zylinderrollenlagern, in Kegelrollenlagern und in Pendelrollenlagern eingesetzt werden. Da ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Käfigsegment mehr als nur einen Wälzkörper in sich aufnehmen und führen kann, und es zugleich hin- sichtlich seiner Abmessungen in Umfangsrichtung des Wälzlagers kürzer ist als ein gattungsgemäßes Käfigsegment mit drei und mehr vollständigen Taschen, ist dieses insbesondere bei der Montage von Großwälzlagern vergleichsweise einfach zu handhaben.
Im Vergleich zu einem Segmentkäfig, welcher aus mehreren Käfigsegmenten mit je- weils nur einer Tasche zur Aufnahme jeweils nur eines Wälzkörpers aufgebaut ist, kann mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Käfigsegment die Anzahl der in einem Wälzlager benötigten Käfigsegmente erheblich reduziert werden. Außerdem ermöglich ein mit den erfindungsgemäßen Käfigsegmenten aufgebauter Käfig eines Wälzlagers für diesen eine höhere Tragzahl, da im Vergleich zu Käfigsegmenten, die nur vollständige Taschen aufweisen, eine höhere Anzahl von Wälzkörpern in ein sol- ches Wälzlager einbaubar sind.
Überdies kann durch die vorgeschlagene Konstruktion des Käfigsegments ein axia- les sowie ein in Umfangsrichtung des Wälzlagers wirksames Taschenspiel in jeder vollständigen Tasche und ganzen, aus unvollständigen Taschen gebildeten Taschen des erfindungsgemäßen Käfigsegments auf einfache Weise eingestellt sein. Da- durch ist ein klemmfreier Betrieb eines mit solchen Käfigsegmenten aufgebauten Kä- figs in einem Wälzlager gewährleistet. Hierzu trägt nicht unwesentlich bei, dass die in die unvollständigen Taschen des Käfigsegments eingesetzten Wälzkörper zwar an deren Stirnseiten axial geführt sind, in Umfangsrichtung des Wälzlagers gesehen je- doch nur an einer Seite. Zudem kann sich das erfindungsgemäße Käfigsegment bei allen Betriebssituationen des Wälzlagers im Bereich des Axialspiels und des Radial- spiels frei bewegen, so dass an diesem und an den zugeordneten Wälzkörpern eine geringe Reibungsentwicklung und daher ein geringer Verschleiß zu erwarten ist.
Das Käfigsegment besteht bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff und kann aus mehreren Einzelteilen fest zusammengesetzt oder auch einteilig hergestellt sein, indem beispielsweise die Käfigsegmente durch Gussverfahren, durch Sintern, durch eine Pulverbettherstellung oder mittels von Spritzverfahren gebildet werden. Da im Vergleich zu den übrigen, aus Stahl hergestellten Wälzlagerkomponenten die be- kannten metallischen Werkstoffe, aus welchen Käfige üblicherweise gefertigt wer- den, gleiche oder annähernd gleiche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, kön- nen besondere, dem Fachmann bekannte Maßnahmen zur Kompensation unter- schiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Käfig und den übrigen Lagerbestandteilen selbst bei Großwälzlagern mit einen Durchmesser von > 0,5 Me- tern entfallen. Der konstruktive Aufbau des Käfigsegments gemäß der Erfindung ermöglicht kein oder nur ein sehr geringes Endspiel in Umfangsrichtung eines aus diesen Käfigseg- menten aufgebauten Wälzlagers, da im Vergleich zu Käfigsegmenten mit nur einer Tasche die Anzahl der zum Aufbau eines Wälzlagerkäfigs benötigten Käfigsegmente deutlich reduziert ist, so dass auch die Summierung der Fertigungstoleranzen kleiner ist.
Ein weiterer Vorteil des gemäß der Erfindung ausgebildeten Käfigsegments ist es, dass dieses zwar mehr als nur einen Wälzkörper aufnimmt und führt, aber dennoch eine vergleichsweise geringe Gesamtmasse aufweist. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil zu einem Gesamtkäfig zusammengesetzte Käfigsegmente zueinan- der ein zwar geringes, aber nicht zu vernachlässigendes Spiel in Umfangsrichtung des Wälzlagers aufweisen. Dieses Spiel tritt zwischen den Stirnseiten der jeweils unmittelbar benachbarten Käfigsegmente auf. Im Betrieb eines solchen Wälzlagers kommt es zu Relativbewegungen und Stößen von jeweils zwei unmittelbar benach- harten Käfigsegmenten, die umso mehr kinetische Energie aufweisen, je mehr Ta- schen und je mehr Wälzkörper ein solches Käfigsegment aufweist. Insofern stellt das hier bevorzugt vorgeschlagene Käfigsegment mit nur einer einzigen vollständigen Tasche und zumindest einer unvollständigen Tasche einen optimalen Kompromiss zwischen Käfigsegmenten mit nur einer vollständigen Tasche sowie mit zwei oder mehr vollständigen Taschen dar.
Dadurch, dass die in Umfangsrichtung des Wälzlagers weisenden Stirnseiten so ausgebildet sind, dass sie Berührflächen zum Anlegen an die Stirnflächen der jeweils unmittelbar benachbarten Käfigsegmente bilden, ist zusammen mit der freien Raglänge RL der verlängerten Seitenplatten, welche maximal etwas größer als der Wälzkörperdurchmesser WKD ist, sichergestellt, dass sich die in dem Käfigsegment angeordneten Wälzkörper in allen Betriebssituationen im Rahmen des Taschen- spiels frei bewegen können und ein Verklemmen derselben dadurch vermieden wird. Der konstruktive Aufbau des erfindungsgemäßen Käfigsegments mit seiner endseitig zumindest einen unvollständigen Tasche führt zudem dazu, dass bevorzugt immer nur ein Wälzkörper in einer vollständigen Tasche aufgenommen ist, während zumin- dest ein weiterer Wälzkörper von einer unvollständigen Tasche dieses Käfigseg- ments und einer zweiten unvollständigen Tasche oder einem Steg eines unmittelbar benachbarten Käfigsegments jeweils umgriffen ist. Hierdurch sind die Käfigsegmente eines Wälzlagers mittels der Wälzkörper auch untereinander verkettet, welches im Vergleich zu konventionellen Käfigsegmenten mit nur einer Tasche oder mit mehre- ren vollständigen Taschen als sehr vorteilhaft beurteilt wird.
Gemäß der Erfindung ist daher bevorzugt vorgesehen, dass mehrere dieser Käfig- segmente zur Bildung eines Wälzlagerkäfigs in Umfangsrichtung des Wälzlagers unmittelbar hintereinander angeordnet sind, wobei zwei unvollständige Taschen zu- sammen mit jeweils benachbarten unvollständigen Taschen der unmittelbar benach- barten Käfigsegmente jeweils eine ganze Tasche bilden. Demnach ist jeder zweite Wälzkörper bevorzugt in einer einstückig ausgebildeten, vollständigen Tasche und sind die jeweils unmittelbar daneben angeordneten beiden Wälzkörper in jeweils ei- ner zweiteiligen, aus zwei halben Taschen bestehenden ganzen Tasche aufgenom- men.
Damit solche Käfigsegmente in einem Wälzlager reibungsarm geführt werden können, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Seitenplatten des Käfigsegments nach radial außen und/oder nach radial innen hervorstehende Führungselemente auf- weisen, welche als Gleitflächen ausgebildet sind und zum Abstützen des jeweiligen Kä- figsegments an einer Ringfläche eines Innenrings und/oder einer Ringfläche eines Au- ßenrings des Wälzlagers dienen. Diese radialen Führungselemente sind bevorzugt an den in Umfangsrichtung des Wälzlagers weisenden Enden der Seitenplatten ausgebil- det.
Um eine gute Schmierung der in den vollständigen und unvollständigen.Taschen des Käfigsegments angeordneten Wälzkörper zu begünstigen, kann vorgesehen sein, dass die Seitenplatten und/oder die Stege als Bohrungen oder radiale Ausnehmungen aus- gebildete Schmiermittelzuführungen aufweisen, wobei die Seitenplatten im Bereich von jeweils endseitigen freien Schenkeln der unvollständigen Taschen wenigstens jeweils eine dieser Bohrungen aufweisen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Wandstärke der Stege kleiner ist als die Wandstärke der Seitenplatten. Hierdurch sind die Seiten- platten optimal zur Aufnahme der beim Zusammenstoß mit benachbarten Käfigseg- menten auftretenden Stoßkräften vorbereitet, während mittels den vergleichsweise dünnen Stegen der Materialeinsatz und die Masse des jeweiligen Käfigsegments ge- ring gehalten ist.
Das Käfigsegment gemäß der Erfindung ist für seinen Einsatz in einem Zylinderrol- lenlager, einem Kegelrollenlager oder einem Pendelrollenlager so ausgebildet, dass dessen beide Seitenplatten in Umfangsrichtung des Wälzlagers gesehen eine größe- re Ausdehnung aufweisen als in der Radialrichtung des Wälzlagers.
Sofern das erfindungsgemäße Käfigsegment zum Aufbau eines Nadellagerkäfigs genutzt werden soll, ist vorgesehen, dass dessen beide Seitenplatten in Radialrich- tung des Wälzlagers gesehen eine größere Ausdehnung aufweisen als in der Um- fangsrichtung des Wälzlagers.
Wenn das erfindungsgemäße Käfigsegment dazu vorgesehen ist, ein Bestandteil eines Käfigs für ein Kegelrollenlager zu sein, so ist gemäß einer Ausführungsform vorgese- hen, dass die vollständige Tasche und zumindest eine unvollständige Tasche des Kä- figsegments jeweils zur Aufnahme einer Kegelrolle des Kegelrollenlagers ausgebildet sind und eine gleichschenklig trapezförmige Geometrie aufweisen.
Eine andere Weiterbildung des Käfigsegments gemäß der Erfindung besteht darin, dass die Abmessungen der vollständigen Tasche sowie der jeweiligen unvollständigen Taschen derart sind, dass die Wälzkörper dort jeweils mit einem Taschenspiel ange- ordnet sind. Dieses Taschenspiel weist eine in Axialrichtung und eine in Umfangsrich- tung des zugeordneten Wälzlagers gerichtete Komponente auf. Zur exakten und reibungsannen Führung der Wälzkörper in der vollständigen Tasche und den jeweiligen unvollständigen Taschen des erfindungsgemäßen Käfigsegments weist dieses gemäß einer anderen Ausführungsform an den taschenseitigen Flächen der Seitenplatten und/oder der Stege axial hervorstehende Vorsprünge mit endseitigen Anlaufflächen für den in der jeweiligen vollständigen Tasche oder unvollständigen Ta- sche aufzunehmenden Wälzkörper auf.
Die Vorsprünge an den taschenseitigen Flächen der Seitenplatten und/oder der Stege weisen in Abhängigkeit von der Geometrie und dem vorgesehenen Taschenspiel in der jeweiligen vollständigen und unvollständigen Taschen jeweils gleiche oder unterschied- liche Erstreckungen auf. Zudem können diese Vorsprünge zur Optimierung der Aus- richtung der Wälzkörper in den zugeordneten, vollständigen bzw. unvollständigen Ta- schen in Bezug zu der gegenüberliegenden Fläche des Käfigsegments an unterschied- lichen Stellen angeordnet sein.
Ein Käfigsegment mit den Merkmalen der Erfindung kann für den Aufbau eines Käfigs eines Kegelrollenlagers dadurch gekennzeichnet sein, dass jede unvollständige Ta- sche eines Käfigsegments in radialer Ansicht jeweils eine weitgehend U-förmige Geo- metrie aufweist, wobei die Taschen dieses Käfigsegments zur Aufnahme von Kegelrol- len eines Kegelrollenlagers ausgebildet sind, und bei dem der oder die U-Schenkel der ersten Seitenplatte länger sind als der oder die U-Schenkel der zweiten Seitenplatte. Hierdurch ist bei dem Käfigsegment konstruktiv berücksichtigt, dass die kegelförmigen Wälzkörper eines Kegelrollenlagers an ihren axialen Enden jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Bei einem gemäß den Merkmalen der Erfindung ausgebildeten Käfigsegment, wel- ches auf den Laufbahnen der Lagerringe eines Wälzlagers geführt ist und daher kei- ne radialen Führungselemente an den beiden Seitenplatten benötigt, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Stege an ihren radialen Enden jeweils we- nigstens eine radial vorstehende Führungsfläche aufweisen, und dass der radiale Abstand von zwei radial gegenüber angeordneten Führungsflächen gleich groß oder etwas geringer als der Durchmesser der in dem Käfigsegment aufgenommen Wälz- körpern ist, so dass das jeweilige Käfigsegment mittels seiner Führungsflächen an der Laufbahn des Innenrings und/oder der Laufbahn des Außenrings des Wälzlagers radial geführt ist. Bei dieser Bauform kommen die Seitenplatten des Käfigsegments demnach nicht mit den beiden Lagerringen des Wälzlagers in Kontakt, wie noch an- hand eines Ausführungsbeispiels genauer erläutert wird.
Auch können die erfindungsgemäß ausgebildeten Käfigsegmente wälzkörpergeführt sein, indem an den Stegen den Wälzkörpern angepasste Führungsstrukturen vorge- sehen sind. Schon dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Käfigseg- mente auch mischgeführt sein können, indem zumindest zwei der Führungsarten gemäß den Ansprüchen 3, 9 und 10 miteinander kombiniert sind
Schließlich betrifft die Erfindung auch einen aus den erfindungsgemäßen Käfigsegmen- ten aufgebauten Käfig eines Wälzlagers, der aus einer Mehrzahl von Käfigsegmenten mit wenigsten einigen der genannten Merkmale besteht, wobei das Wälzlager einen koaxial über einem Innenring angeordneten Außenring sowie radial dazwischen ange- ordnete Wälzkörper aufweist, wobei jeweils ein Wälzkörper in jeweils einer vollständi- gen Tasche eines Käfigsegments aufgenommen ist, wobei jedem in einer vollständigen Tasche aufgenommenen Wälzkörper zumindest ein Wälzkörper benachbart angeord- net ist, der in einer ganzen, von diesem Käfigsegment und einem unmittelbar benach- barten Käfigsegment bereitgestellten Tasche aufgenommen ist. und bei dem die Käfig- segmente in Umfangsrichtung des Wälzlagers gesehen direkt aufeinanderfolgend hin- tereinander angeordnet sind sowie einander an deren in Umfangsrichtung des Wälzla- gers weisenden Stirnseiten berühren.
Auch kann ein Käfig eines Wälzlagers aus einer ersten Gruppe von Käfigsegmenten mit den Merkmalen von wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 und aus einer zwei- ten Gruppe von Käfigsegmenten mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bestehen, wobei alle Käfigsegmente der ersten Gruppe jeweils zwei unvollständige Ta- schen und die Käfigsegmente der zweiten Gruppe nur vollständige Taschen aufweisen und wobei zwischen zwei Käfigsegmenten der ersten Gruppe immer ein Käfigsegment der zweiten Gruppe angeordnet ist. Eine solche Ausbildung stellt sicher, dass bei Um- fangsspiel zwischen den Käfigsegmenten die Enden der unvollständigen Taschen der Käfigsegmente der ersten Gruppe immer im Übergangsbereich zwischen den Stegen und den Seitenplatten der Käfigsegmente der zweiten Gruppe anschlagen, welche na- turgemäß durch die dort gegebene Verbindung von Steg und Seitenplatten und der damit einhergehenden Materialanhäufung besonders stabil ist und daher Beschädi- gungen während des Betriebs vorbeugt.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung von zwei Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigsegments zur
Bildung eines Käfigs für ein Wälzlagers gemäß einer ersten Ausführungs- form,
Fig. 2 das Käfigsegment gemäß Fig. 1 in einer radialen Draufsicht,
Fig. 3 das Käfigsegment gemäß den Figuren 1 und 2 gefüllt mit drei kegelab- schnittförmigen Wälzkörpern in einer radialen Draufsicht,
Fig. 4 das Käfigsegment gemäß Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf ein Kegelrollenlager mit abgenommenem
Außenring mit Blick auf vier hintereinander angeordnete Käfigsegmente, Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht des Wälzlagers gemäß Fig. 5 mit aufgesetztem
Außenring,
Fig. 7 zwei Käfigsegmente gemäß den Figuren 1 bis 4 eingesetzt in einen Um- fangsabschnitt eines Kegelrollenlagers in perspektivischer Ansicht,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Käfigsegments zur
Bildung eines Käfigs für ein Wälzlager gemäß einer zweiten Ausführungs- form,
Fig. 9 die radiale Unterseite des Käfigsegments gemäß Fig. 8 gefüllt mit drei ke- gelabschnittförmigen Wälzkörpern,
Fig. 10 das Käfigsegment gemäß den Figuren 8 und 9 gefüllt mit drei kegelab- schnittförmigen Wälzkörpern in einer stirnseitigen Ansicht,
Fig. 11 einen Axialschnitt durch ein Käfigsegment gemäß den Figuren 8 bis 10 mit
Blick auf eine in Umfangsrichtung des Wälzlagers weisende Taschenfläche, Fig. 12 einen Radialschnitt durch das mit Wälzkörpern befüllte Käfigsegment ge- mäß den Figuren 8 bis 11 mit Blick auf die Taschenfläche einer Seitenplatte Fig. 13 einen Radialschnitt durch ein mit Wälzkörpern befülltes Käfigsegment, und Fig. 14 in den Details a bis d vier schematisch dargestellte Varianten von einen Kä- fig bildenden Käfigsegmenten.
Demnach ist in den Figuren 1 bis 7 eine erste Ausführungsform des erfindungsge- mäßen Käfigsegments 1 in verschiedenen Ansichten und Einbausituationen darge- stellt. Die dort gezeigten Käfigsegmente 1 werden radial an laufbahnfernen Ringflä- chen der Lagerringe eines Wälzlagers geführt. Die Figuren 8 bis 12 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Käfigsegments 1* mit den Merkmalen der Erfindung. Dieses Käfigsegment 1* wird an den Laufbahnen der genannten Lagerringe geführt. In Fig. 13 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Käfigseg- mentsl** gezeigt, welches von den gesetzten Wälzkörpern 7, 7'und 7" geführt wird.
Schon an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Führungen der Käfigsegmente 1, 1* und 1** in fachmännischer Weiterbildung kombiniert sein können, indem etwa die jeweiligen Käfigsegmente bord- und wälzkörpergeführt sind. Das Käfigsegment 1 gemäß den Figuren 1 bis 7 besteht zwei Seitenplatten 2, 3 und zwei Stegen 4, 5, wobei die Seitenplatten 2, 3 und die Stege 4, 5 fest miteinander verbunden sind. Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um ein Käfig- segment 1 , welches in einem Gießverfahren aus Stahl hergestellt ist. Dieses Käfig- segment 1 dient zum Aufbau eines Käfigs 22 für ein Großwälzlager mit mehr als 0,5 Meter Durchmesser. Ein solcher Käfig 22 dient bekanntermaßen zur Aufnahme und Führung von kegelförmigen Wälzkörpern 7, 7', 7", 20 des als Kegelrollenlager aus- gebildeten Wälzlagers 21.
Wie insbesondere die Figuren 1 und 2 veranschaulichen, bilden oder umgrenzen die beiden Seitenplatten 2, 3 und die ebenfalls plattenförmig ausgebildeten Stege 4, 5 eine beidseitig radial offene, vollständige Tasche 8, in die ein als Kegelrolle 20 aus- gebildeter Wälzkörper 7 einsetzbar ist. In Umfangsrichtung 9 des Wälzlagers 21 ge- sehen sind unmittelbar neben der vollständigen Tasche 8 an dem Käfigsegment 1 jeweils zwei unvollständige Taschen 10, 11 ausgebildet, die in einer radialen Drauf- sicht eine etwa U-förmige Geometrie aufweisen. Die nur zwei Stege 4, 5 des Käfig- segments 1 bilden dabei einerseits jeweils eine in Umfangsrichtung 9 des Wälzla- gers 21 weisende Begrenzung der einzigen vollständigen Tasche 8 sowie eine ebensolche Begrenzung für die beiden unvollständigen Taschen 10, 11. Die unvoll- ständigen Taschen 10, 11 sind dabei durch in Umfangsrichtung 9 des Wälzlagers 21 weisende Schenkel 30a, 30b; 30c, 30d der beiden Seitenplatten 2, 3 gebildet und verlängern mithin die Umfangserstreckung der beiden Seitenplatten 2, 3. Diese Schenkel 30a, 30b; 30c, 30d der beiden Seitenplatten 2, 3 haben in diesem Ausfüh- rungsbeispiel zur Realisation eines Taschenspiels im Umfangsrichtung bezogen auf die jeweiligen Stege 4, 5 eine freie Raglänge RL, welche etwas größer ist als 1/2 x WKD der jeweiligen Wälzkörper 7', 7", die von den unvollständigen Taschen 10, 11 aufgenommen werden, wobei WKD für den Wälzkörperdurchmesser steht. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass unter einem Wälzkörperdurchmesser WKo bei einem Zylinderrollenlager mit zylindrischen Wälzköpem der mittlere Wälz- körperdurchmesser und bei einem Kegelrollenlager mit kegelförmigen Wälzkörpern die jeweiligen Wälzkörperdurchmesser WKD1 und Wälzkörperdurchmesser WKD2 an den axialen Enden der kegelförmigen Wälzkörper verstanden werden, wobei im Zu- sammenhang mit dieser Anmeldung WKD1 stets für den größeren und WKD2 stets für den kleineren Durchmesser einer Kegelrolle stehen. Da die Käfigsegmente 1 gemäß der Figuren 1 bis 7 Käfigsegmente 1 zur Aufnahme von Kegelrollen 20 zeigen und bei in die vollvollständigen Taschen 10, 11 eingesetzten Kegelrollen 7', 7" (Fig.3) die axialen Enden dieser Kegelrollen 7', 7" dem Wälzkörperdurchmesser WKD1 den Schenkeln 30a, 30b und die axialen Enden dieser Kegelrollen 7', 7" mit dem Wälz- körperdurchmesser WKD2 den Schenkeln 30c. 30d unmittelbar gegenüber stehen, sind im Vergleich zu den freien Raglängen RL2 der Schenkel 30c, 30d die freien Raglängen RL1 der Schenkel 30a, 30b in Umfangsrichtung länger ausgebildet. Um unvollständige Taschen 10, 11 zu bilden, welche in sie eingesetzte Wälzkörper 7', 7" besonders gut zu führen, entspricht die freie Raglänge RLI etwas mehr als der Hälfte des großen Wälzkörperdurchmessers WKD1 und die freie Raglänge RL2 etwas mehr als die Hälfte des größeren Wälzkörperdurchmesser WKD2 der in sie eingesetzten Kegelrollen 7', 7". Folglich bildet jede unvollständige Tasche 10, 11 eine -nur gering- fügig größere- Halbtasche zur Aufnahme von Wälzkörpern 7', 7". Die Seitenplatten 2, 3 weisen als Schmiermittelzuführungen wirksame Bohrungen auf, von denen jeweils eine Bohrung 18a, 18d; 19a, 19d im Bereich der die unvoll- ständigen Taschen 10, 11 bildenden Schenkel 30a, 30b; 30c, 30d ausgebildet sind. Jeweils zwei weitere Bohrungen 18b, 18c; 19b, 19c sind in den beiden Seitenplatten 2, 3 im Bereich der vollständigen Tasche 8 ausgebildet. Zusätzlich weisen die beiden Seitenplatten 2, 3 an ihren radialen Stirnseiten jeweils eine radiale Ausnehmung auf, von denen lediglich die nach radial außen weisenden Ausnehm ungen 28, 29 mit Be- zugszeichen bezeichnet sind.
Wie Fig. 2 verdeutlicht, weisen die beiden Seitenplatten 2, 3 eine Wandstärke 15 auf, die größer ist als die Wandstärke 50 der beiden Stege 4, 5. Hierdurch ist das Käfig- segment 1 in Umfangsrichtung des Wälzlagers 1 beziehungsweise eines aus diesen Käfigsegmenten 1 zusammengestellten Käfigs 22 vergleichsweise stabil ausgelegt, so dass ein gegebenenfalls auftretendes Aufeinanderschlagen von zwei unmittelbar benachbarten Käfigsegmenten 1, 1', 1" für diese unbeschadet erfolgen kann.
Außerdem sind im Bereich der jeweils beiden axialen Enden der Seitenplatten 2, 3 sowohl radial außen als auch radial innen Führungselemente ausgebildet, von denen nur die radial äußeren Führungselemente 12a, 12b; 13a, 13b mit Bezugszeichen versehen sind. Diese Führungselemente 12a, 12b; 13a, 13b weisen an ihren freien radialen Enden Führungsflächen auf, mit denen die beiden Seitenplatten 2, 3 jeweils an einer zugeordneten Ringfläche 39a, 39c am Innenring 16 sowie an einer zu- geordneten Ringfläche 39b, 39d am Außenring 17 des Wälzlagers 21 geführt wer- den. Dabei sind die beiden Ringflächen 39a, 39c des Innenrings 16 an den radialen Außenseiten von zwei axial gegenüberliegend neben der Laufbahn 14a des Innen- rings 16 ausgebildeten Borden 60, 62 ausgebildet. Die beiden Ringflächen 39b, 39d am Außenring 17 sind durch zwei axiale Verlängerungen 61 , 63 der dortigen Lauf- bahn 14b für die Wälzkörper 7 gebildet.
Durch die vorzugsweise konvexe Wölbung der Führungsflächen der Führungsele- mente 12a, 12b; 13a, 13b ergibt sich im Zusammenwirken mit den Ringflächen 39a, 39b am Innenring 16 beziehungsweise Außenring 17 eine etwa linsenförmige Kon- taktgeometrie, mit der die jeweiligen Seitenplatten 2, 3 an den Lagerringen 16, 17 anliegen, was einen sehr geringen Verschleiß an den genannten Bauteilen bewirkt.
Die Seitenplatten 2, 3 und die Stege 4, 5 weisen im Bereich der vollständigen Ta- sehe 8 an deren taschenseitigen Flächen Vorsprünge 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47 auf, die an ihren freien Enden jeweils eine Anlauffläche haben. Auch an den freien Schenkeln 30a, 30b; 30c, 30d der beiden Seitenplatten 2, 3 sind an deren taschen- seitigen Flächen Vorsprünge 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 mit endseitigen Anlaufflä- chen ausgebildet. Weitere, in Richtung der unvollständigen Taschen 10, 11 weisen- de Vorsprünge 48, 49 sind an den Flächen der beiden Stege 4, 5 vorhanden. An die Anlaufflächen der genannten Vorsprünge können sich in der vollständigen Tasche 8 oder in den beiden unvollständigen Taschen 10, 11 angeordnete Wälzkörper 7, 7\ 7" anlegen und dadurch abstützen. Die Anzahl, Anordnung und konkrete Ausbildung dieser Vorsprünge sowie deren Anlaufflächen wird in Abhängigkeit von der Geomet- rie der Tasche 8 und der beiden unvollständigen Taschen 10, 11 , vom Lagertyp, und von dem gewünschten Taschenspiel durch den Fachmann sinnvoll ausgewählt.
In den Figuren 5, 6 und 7 sind Umfangsabschnitte eines Wälzlagers 21 dargestellt, in denen erkennbar ist, dass ein Käfig 22 in einem Wälzlager 21 durch die Anordnung mehrerer Käfigsegmente 1 , 1 ', 1" in Umfangsrichtung 9 des Wälzlagers 21 unmittel- bar hintereinander gebildet ist. Die Seitenplatten 2, 3; 2', 3'; 2", 3" und die Stege 4, 5; 4', 5', 4", 5"dieser Käfigsegmente 1 , 1', 1" weisen hierbei die gerade genannten etwas unterschiedlichen Bezugszeichen auf. Die unmittelbar benachbarten Käfig- segmente 1 , 1", 1 " stoßen mit ihren in Umfangsrichtung 9 des Wälzlagers 21 zeigen- den planen Stirnseiten 23, 24; 25, 26 direkt aneinander. Dadurch ist aus jeweils zwei endseitigen unvollständigen Taschen jeweils von zwei unmittelbar benachbarten Kä- figsegmenten 1 , 1', 1 " jeweils eine zusammengesetzte, ganze Tasche 10, 11 '; 11 , 10' gebildet. Wenn alle Käfigsegmente 1 , 1', 1 " eines Wälzlagerkäfigs 22 auf Block aneinander gereiht sind, bilden diese unter Nutzung der in den unvollständigen Ta- sehen 10, 11'; 11 , 10' aufgenommenen Wälzkörper 7', 7" einen axial stützenden Seitenrand. Die Wälzkörper 7', 7" wirken dabei wie Verbindungsmittel zwischen den jeweils unmittelbar benachbarten Käfigsegmenten 1. 1 ', 1 ". Die Stirnseiten 23, 24; 25, 26 der Seitenplatten 2, 3 können insbesondere für den Einsatz in Wälzlagern mit vergleichsweise kleinem Durchmesser auch konvex gewölbt ausgebildet sein.
In den Figuren 3 und 4 ist sehr schön erkennbar, wie ein erfindungsgemäß ausgebil- detes Käfigsegment 1 mit drei kegelabschnittförmigen Wälzkörpern 7, 7', 7" befüllt ist. Dabei zeigt Fig. 3 sehr deutlich die unterschiedliche Anordnung sowie Länge der dortigen taschenseitigen Vorsprünge 31 , 33, 35. 37, 40, 42, 44, 45, 46, 47, 48, 49, an denen die jeweiligen Wälzkörper 7, 7', 7" in der vollständigen Tasche 8 und den beiden unvollständigen Taschen 10, 11 anliegen. Zusätzlich ist in Fig. 3 gut erkenn- bar, dass die Stege 4, 5 weitgehend parallel zu den Drehachsen 6 der Wälzkörper 7, T, 7" ausgerichtet angeordnet sind.
In dem Axialschnitt der Fig. 7 ist deutlich erkennbar, dass an dem Innenring 16 des Wälzlagers 21 zwischen zwei radialen Borden 60, 62 eine radial innere Laufbahn 14a ausgebildet ist. Die beiden Borde 60, 62 weisen radial außen die schon erwähn- ten Ringflächen 39a, 39c zur radial inneren Führung der Seitenplatten 2, 3 auf. Der Außenring 17 verfügt dagegen Uber die schon erwähnte radial äußere Laufbahn 14b für die kegelabschnittförmigen Wälzkörper 7 (7', 7"), welche axial beidseitig zwei Verlängerungen 61 ,63 aufweisen, an denen die Ringflächen 39b, 39d zur radial äu- ßeren AbStützung der Seitenplatten 2, 3 ausgebildet sind.
Bei der in den Figuren 8 bis 12 gezeigten zweiten Ausführungsform eines gemäß den Merkmalen der Erfindung ausgebildeten Käfigsegments 1* sind an den beiden Seitenplatten 2*, 3* keine radialen Ausnehmungen an deren radial inneren und äu- ßeren Seiten ausgebildet, wohl aber die bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel genannten Bohrungen für einen Schmiermitteldurchtritt. Das Käfigsegment 1* ist aus einer viereckigen, mittleren Plattenstruktur und daran ange- ordneten freien Schenkeln 30a*. 30b*; 30c*, 30d*gebildet. Die viereckige Platten- struktur besteht aus den beiden Seitenplatten 2*. 3* und zwei plattenförmigen Ste- gen 4*, 5*. Die freien Schenkel 30a*. 30b*; 30c*. 30d* sind ebenfalls plattenartig ausgebildet und an der viereckige Plattenstruktur angeschweißt, wobei die freien Schenkel 30a*, 30b*; 30c*. 30d* in die Umfangsrichtung 9 eines Wälzlagers 21 wei- sen. Das Käfigsegment 1* gemäß den Figuren 8 bis 12 wird an den Laufflächen 14a, 14b der beiden Lagerringe 16, 17 des Wälzlagers 21 geführt. Hierfür weist das Kä- figsegment 1* an der radialen Außenseite (Fig. 8) und an der radialen Innenseite der beiden Stege 4*, 5* jeweils zwei radiale Führungsflächen 51 , 52, 53, 53, 54, 55, 56, 57, 58 auf, die im eingebauten Zustand des Käfigsegments 1* auf den zugeordneten Laufflächen 14a, 14b von Innenring 16 beziehungsweise Außenring 17 radial abstüt- zend zur Anlage gelangen. Fig. 8 zeigt hierzu erläuternd die radiale Oberseite und Fig. 9 die radiale Unterseite eines solchen Käfigsegments 1*.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform eines Käfigsegments 1* mit den Merkma- len der Erfindung weist dieses eine vollständige Tasche 8 und zwei unvollständige Taschen 10, 11 zur Aufnahme von in diesem Fall ebenfalls kegelabschnittförmigen Wälzkörpern 7, 7', 7" auf. In die vollständige Tasche 8 und in die beiden unvollstän- digen Taschen 10, 1 1 ragen ebenfalls Vorsprünge 31. 33, 35, 37, 40, 41 , 42. 43. 44, 45, 46, 47, 48, 49 in gleicher oder ähnlicher Geometrie und Anzahl wie bei dem Kä- figsegment 1 gemäß den Figuren 1 bis 7. Die beiden Käfigsegmente 1 , 1* der beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich voneinander im Wesentlichen durch die Art der Führung derselben an den beiden Lagerringen 16, 17.
In Fig. 13 ist wiederum ein Käfigsegment 1** gezeigt, welches von einer vollständi- gen Tasche 8 und zwei in Umfangsrichtung des Käfigs 22 anschließenden unvoll- ständigen Taschen 10, 1 1 gebildet ist. Wie schon aus den vorherigen Fig. bekannt, wird auch Käfigsegment 1** gemäß Fig. 13 von zwei Seitenplatten 2**, 3**, von de- nen in der Darstellung gemäß Fig. 13 aber nur die Seitenplatte 2** sichtbar ist, und zwei Stegen 4*". 5** gebildet, die sich zwischen den beiden Seitenplatten 2**, 3** erstecken. In die Taschen 8, 10, 11 des Käfigsegments 1** sind Wälzkörper 7, 7', 7" aufgenommen. Zur Realisierung einer Wälzkörperführung sind in diesem Ausfüh- rungsbeispiel an der Oberseite 64 der Stege 4**, 5** Führungsstrukturen 65 vorge- sehen, welche sich Richtung der in die Taschen 8, 10, 11 eingebrachten Wälzkörper 7, 7', 7" erstrecken. Zu einem verbesserten Kontakt zwischen den Wälzkörpern 7, 7', 7" und den Führungsstrukturen 65 können die mit dem Wälzkörpern 7, 7', 7" in un- mittelbaren Kontakt kommenden Bereiche 66 der Führungsstrukturen 65 auch -so wie in Fig. 13 angedeutet- eine den Wälzkörpern 7, 7', 7"angepasste Kontur haben. Nur der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass in einem anderen Aus- führungsbeispiel die Führungsstrukturen auch oder zusätzlich an der der Oberseite 64 gegenüberliegenden Seite der Stege 4**, 5** vorgesehen sein können.
Auch wenn bisher alle Ausführungsbeispiele anhand von Käfigsegmenten 1, 1* und 1** beschrieben worden sind, bei welchen sich bezogen auf eine vollständige Ta- sche 8 in jede der beiden Umfangsrichtungen eine unvollständige, als halbe gezeigte Tasche 10, 11 erstreckt, ist die Erfindung nicht auf eine solche Ausbildung von Kä- figsegmenten 1 , 1*. 1** beschränkt. Aus diesem Grund werden in den Fig. 14a bis 14d vier Varianten gezeigt, wobei die dort gezeigten Käfigsegmente 1, 1" und aus wenigen Käfigsegmenten 1, 1" gebildeten Käfigfragmenten zur Aufnahme von Wälz- körpern 7, 7', 7" in der Form von Zylinderrollen ausgebildet sind.
In Fig. 14a sind nur zwei identische Käfigsegmente 1 , 1" gezeigt, die in der Art eines Käfigs 22 einander nebengeordnet sind. Wälzköper 7, 7', 7" sind in die Taschen 8, 10, 11 beider Käfigsegmente 1, 1" eingesetzt. Das Käfigsegment 1 weist eine voll- ständige Tasche 8 und zwei Schenkel 30a und 30d auf, wobei der Schenkel 30a die Seitenplatte 2 in einer ersten Umfangsrichtung und der Schenkel 30d die Seitenplat- te 3 in einer zweiten, der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten Umfangsrich- tung verlängert. Auch ist das Käfigsegment 1" ähnlich dem Käfigsegment 1 ausge- bildet. Beide Schenkel 30a, 30d bzw. 30a", 3 Od" habe eine frei Raglänge RL die je- weils etwas größer ist als der Wälzkörperdurchmesser WKD. Sind die beiden Käfig- segmente 1 , 1" so wie in Fig. 14a in der Art eines Käfigs 22 einander nebengeordnet, bilden die beiden Schenkel 30a", 30d der beiden Käfigsegmente 1, 1" eine ganze Tasche 67. Da die Raglänge RL der beiden Schenkel 30a etwas größer als der Wälzkörperdurchmesser WKo der eingesetzten Wälzkörper 7, 7' 7" ist. ist ein Klem- men des Wälzkörpers 7' trotz seiner Anordnung in einer ganzen Tasche 67 während des Betriebs ausgeschlossen.
In Fig. 14b sind auch nur zwei identische Käfigsegmente 1 , 1" gezeigt, die in der Art eines Käfigs 22 einander nebengeordnet sind. Auch hier sind Wälzköper 7, 7', 7"in Taschen 8, 10, 11 beider Käfigsegmente 1 , 1" eingesetzt. Jedes der beiden Käfig- segmente 1 , 1" wird von einer vollständigen Tasche 8 und zwei Schenkeln 30b, 30d gebildet, wobei der Schenkel 30b die Seitenplatte 2 und der Schenkel 30d die Sei- tenplatte 3 mit Blick auf Fig. 14b nach rechts verlängert. Auch bei der Ausführungs- form nach Fig. 14b haben alle Schenkel 30b, 30d eine Raglänge RL die etwas größer als der Wälzkörperdurchmesser WKo der in die Käfigsegmente 1 , 1" eingesetzten Wälzkörper 7, 7', 7" ist. Sind die Käfigsegmente 1. 1" -so wie in Fig. 14b gezeigt- zur Bildung eines Käfigs 22 einander nebengeordnet, bilden die beiden Schenkel 30b, 30d zusammen mit dem Steg 4, von dem sie ausgehen, eine unvollständige Tasche 11 und zusammen mit dem Steg 5** des anderen, unmittelbar folgenden Käfigseg- ments 1 " eine ganze Tasche 67. In Fig. 14c ist ein von Fig. 14a ausgehendes Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unter- schied zu Fig. 14a sind die beiden in Fig. 14c gezeigten Käfigsegmente 1 , 1" nicht mit nur zwei, sondern -ähnlich den Käfigsegment gemäß Fig. 1- mit vier Schenkeln 30a bis 30d versehen, wobei allerdings bezogen auf die jeweils vollständige Tasche 8 die freien Raglängen RL der beiden Schenkel 30a, 30c bzw. 30b, 30d, die sich je- weils in eine gleiche Umfangsrichtung erstrecken, unterschiedlich groß sind. So hat - wie in Fig. 14c gezeigt- der Schenkel 30a eine freie Raglänge RLa und der Schenkel 30c eine freie Raglänge RLc, wobei jedoch die freie Ragläge RLa größer als ist die freie Raglänge Ri_c. Der Schenkel 30b, der wie der Schenkel 30a die Seitenplatte 2 in allerdings entgegengesetzter Umfangsrichtung verlängert, hat eine freie Raglänge RUJ, die kürzer ist als die jeweiligen freien Raglängen RLa; Ri_d der Schenkel 30a und 30d. Wird -so wie in Fig. 14c gezeigt- ein Käfigsegment 1 mit einem diesem ähnli- chen Käfigsegment 1" kombiniert, wird von den Schenkeln 30b und 30d, welche zu- sammen dem Steg 5 eine unvollständige Tasche 11 am Käfigsegment 1 bilden, und den beiden Schenkeln 30a", 30c", die zusammen mit dem Steg 4" ebenfalls eine unvollständige Tasche 10" am benachbarten Käfigsegment 1" zur Verfügung stellen, eine ganze Tasche 67 erhalten. Da die jeweils zueinander komplementären Schen- kel 30b und 30a" bzw. 30d und 30c" von verschiedenen Käfigsegmenten 1 , 1" zu- sammen eine Raglänge RL (= Rur + Ru> oder RLC' + RL<J) haben, die etwas größer dem Wälzkörperdurchmesser WKD ist, muss ein Einklemmen des in einer ganzen Tasche 67 angeordneten Wälzkörpers 7' nicht befürchtet werden.
Schließlich wird noch in Fig. 14d eine weitere Ausbildung eine Käfigs 22 für ein Großlager gezeigt. Dieser Käfig 22 wird von zwei Gruppen von Käfigsegmenten 1, 1 "gebildet. Die erste Gruppe dieser Käfigsegmente 1 sind solche, die auch schon in den Fig. 1 oder 8 gezeigt sind. Im Unterschied zu den Käfigsegmenten 1 der Fig. 1 oder 8 haben alle Schenkel 30a, 30b, 30c, 30d eine Raglänge RL, die etwas größer als der Wälzkörperdurchmesser WK0 von in diese Käfigsegmente 1 eingesetzten Wälzkörper 7, 7' ist. Käfigsegmente 1" der zweiten Gruppe haben keine Schenkel und umranden daher die in sie eingesetzten Wälzkörper 7 mit ihren Stegen 4, 5 und festverbundenen Seitenplatten 2, 3 kästchen- oder rahmenartig und haben daher auch nur eine vollständige Tasche 8. Der Aufbau eines Käfigs 22 erfolgt -wie in Fig. 14d gezeigt- dergestalt, dass jeweils ein Käfigsegment 1" der zweiten Gruppe zwi- sehen zwei Käfigsegmenten 1 der ersten Gruppe angeordnet ist. Wie schon im Zu- sammenhang mit der Ausführung gemäß Fig. 14b angedeutet, bilden auch bei der Ausführung gemäß Fig. 14d die beiden unvollständigen Taschen 10, 11 eines jeden Käfigsegments 1 der ersten Gruppe zusammen mit den Stegen 4, 5 von den in Um- fangsrichtung anschließenden Käfigsegmenten 1 " der zweiten Gruppe ganze Ta- sehen 67. Zur besseren Übersicht sind in Fig. 14d in das linke Käfigsegment 1 der ersten Gruppe 1 nur zwei Wälzkörper 7, 7" eingesetzt. Das rechts anschließende Käfigsegment 1" der zweiten Gruppe ist hingegen vollständig mit einem Wälzkörper 7" befüllt.
Bezugszeichenliste
I , 1*. 1** Käfigsegment
V, 1", 1"' Benachbartes Käfigsegment
2, 2*. 2** Erste Seitenplatte
2', 2" Benachbarte erste Seitenplatte
3, 3" Zweite Seitenplatte
3', 3" Benachbarte zweite Seitenplatte
4, 4*;4** Erster Steg
4', 4" Benachbarter erster Steg
5, 5*; 5** Zweiter Steg
5', 5" Benachbarter zweiter Steg
6 Drehachse der Wälzkörper
7, 7', 7" Wälzkörper
8 VollständigeTasche
9 Umfangsrichtung des Wälzlagers
10, 10' Unvollständige Tasche eines Käfigsegments
I I , 11 ' Unvollständige Tasche eines Käfigsegments 12a, 12b Führungselemente an der ersten Seitenplatte 13a, 13b Führungselemente an der zweiten Seitenplatte
14a Laufbahn am Innenring
14b Laufbahn am Außenring
15 Wandstärke einer Seitenplatte
16 Innenring
17 Außenring
18a, 18b Bohrungen in der ersten Seitenplatte
18c, 18d Bohrungen in der ersten Seitenplatte
19a, 19b Bohrungen in der zweiten Seitenplatte
19c, 19d Bohrungen in der zweiten Seitenplatte
20 Kegelrolle
21 Kegelrollenlager, Wälzlager
22 Käfig
23 Erste Stirnseite der ersten Seitenplatte 24 Zweite Stirnseite der ersten Seitenplatte
25 Erste Stirnseite der zweiten Seitenplatte
26 Zweite Stirnseite der zweiten Seitenplatte
27 Axialrichtung des Wälzlagers und des Käfigs
28 Radiale Ausnehmung an der ersten Seitenplatte
29 Radiale Ausnehmung an der zweiten Seitenplatte
30 Bord am Innenring
30a, 30a* Erster freier Schenkel an der ersten Seitenplatte
30b, 30b* Zweiter freier Schenkel an der ersten Seitenplatte
30c, 30c* Erster freier Schenkel an der zweiten Seitenplatte
30d, 30d* Zweiter freier Schenkel an der zweiten Seitenplatte
31 Vorsprung an der ersten Seitenplatte
32 Vorsprung an der ersten Seitenplatte
33 Vorsprung an der ersten Seitenplatte
34 Vorsprung an der ersten Seitenplatte
35 Vorsprung an der zweiten Seitenplatte
36 Vorsprung an der zweiten Seitenplatte
37 Vorsprung an der zweiten Seitenplatte
38 Vorsprung an der zweiten Seitenplatte
39a, 39c Ringflächen am Innenring für Seitenplatten
39b, 39d Ringflächen am Außenring für Seitenplatten
40, 41 Taschenseitige Vorsprünge an der ersten Seitenplatte
42, 43 Taschenseitige Vorsprünge an der zweiten Seitenplatte
44, 45 Taschenseitige Vorsprünge am ersten Steg
46, 47 Taschenseitige Vorsprünge am zweiten Steg
48 Vorsprung am ersten Steg
49 Vorsprung am zweiten Steg
50 Wandstärke der Stege
51 Erste Führungsfläche am ersten Steg 4*
52 Zweite Führungsfläche am ersten Steg 4*
53 Erste Führungsfläche am zweiten Steg 5*
54 Zweite Führungsfläche am zweiten Steg 5*
55 Dritte Führungsfläche am ersten Steg 4* 56 Vierte Führungsfläche am ersten Steg 4*
57 Dritte FUhrungsfläche am zweiten Steg 5*
58 Vierte Führungsfläche am zweiten Steg 5*
60 Erster Bord am Innenring
61 Erste Verlängerung am Außenring
62 Zweiter Bord am Innenring
63 Zweite Verlängerung am Außenring
64 Oberseite
65 Führungsstrukturen
66 Bereiche
67 Ganze Tasche
WKD Wälzkörperdurchmesser
RL Raglänge

Claims

Patentansprüche
1. Käfigsegment (1, 1 ', 1 "; 1*, 1**) eines Wälzlagers (21 ),
welches zwei Seitenplatten (2, 2', 2"; 2*. 2**; 3, 3', 3"; 3*) und zumindest zwei Stege (4, 4' 4"; 4*, 4**; 5, 5', 5"; 5*, 5**) aufweist, die fest miteinander verbunden sind, wobei die Stege (4, 4\ 4"; 4*. 4**; 5, 5', 5"; 5*, 5**) sich zwischen den Seitenplatten (2, 2\ 2"; 2*, 2**; 3, 3\ 3"; 3*) erstrecken,
und bei dem die Seitenplatten (2, 2*. 2"; 2*,2"; 3, 3', 3"; 3*) sowie die Stege (4, 4', 4"; 4*. 4**; 5, 5', 5"; 5*. 5**) bevorzugt eine vollständige Tasche (8) zur Aufnahme eines Wälzkörpers (7) bilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest an eine vollständige Tasche (8) eine unvollständige Tasche (10, 10'; 11 , 11') anschließt, indem zu ihrer Bildung von einem, zu einer vollständigen Tasche (8) gehörenden Steg (4, 4\ 4"; 4*. 4**; 5, 5', 5"; 5*. 5**) zumindest eine der beiden Seitenplatten (2, 2', 2"; 2*. 2**; 3, 3', 3"; 3*) in Umfangsrichtung (9) des aus Käfig- segmenten (1, 1 ', 1 "; 1*, 1**) gebildeten Käfigs (20) verlängert ausgebildet ist, dass die freie Raglänge RL der verlängerten Seitenplatten (2, 2', 2"; 2*; 3, 3', 3"; 3*) maximal etwas größer als der Wälzkörperdurchmesser WKD ist, und
dass die unvollständige Tasche (10, 10'; 11 , 11 ') die Aufnahme für einen unmittelbar benachbarten Wälzkörper (7\ 7") bildet.
2. Käfigsegment (1 , 1', 1"; 1*; 1**) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dieser Käfigsegmente (1 , 1 ', 1 ", 1*. 1**) zur Bildung eines Käfigs (22) für das Wälzlager (21) in Umfangsrichtung (9) des Wälzlagers (21) unmittelbar hinterei- nander angeordnet sind,
wobei eine unvollständige Tasche (10, 11) eines ersten Käfigsegments (1, 1', 1 "; 1*, 1**) entweder zusammen mit einer unvollständigen Tasche (11 '; 10') oder einem, zu einer vollständigen Tasche (8) gehörenden Steg (4, 4', 4"; 4*, 4**; 5, 5', 5", 5**) ei- nes unmittelbar benachbarten Käfigsegments (1 , 1 ', 1 ") jeweils eine ganze Tasche (67) bildet.
3. Käfigsegment (1 , 1', 1") nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich- net, dass die Seitenplatten (2, 2', 2"; 3, 3', 3") nach radial außen und/oder nach radial innen hervorstehende Führungselemente (12a, 12b; 13a, 13b) aufweisen, welche als Gleitflächen zum Abstützen an einer Ringfläche (39a, 39b, 39c, 39d) des Wälzlagers (21) ausgebildet sind.
4. Käfigsegment (1 , 1', 1"; 1*; 1**) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Seitenplatten (2, 2', 2"; 2*. 2**; 3, 3', 3"; 3*) und/oder die Stege (4, 4', 4"; 4*, 4**; 5, 5', 5"; 5*. 5**) Schmiermittelzuführungen aufweisen, welche als Boh- rungen (18a, 18b, 18c, 18d) oder radiale Ausnehmungen (28, 29) ausgebildet sind, wobei die Seitenplatten (2, 2', 2"; 2", 2"; 3, 3', 3"; 3*) im Bereich von jeweils zwei end- seitigen freien Schenkeln (30a, 30a*, 30a", 30b, 30b*. 30b"; 30c, 30c*,30c", 30d, 30d*, 30d") der unvollständigen Tasche (10, 11) wenigstens jeweils eine dieser Bohrungen (18a, 18d; 19a, 19d) aufweisen.
5. Käfigsegment (1, 1', 1"; 1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abmessungen der vollständigen Tasche (8) und der ganzen Ta- schen (10, 11 ; 10\ 11 10", 11") derart sind, dass die Wälzkörper (7, T , 7") dort jeweils mit einem Taschenspiel angeordnet sind.
6. Käfigsegment (1, 1', 1"; 1*. 1**) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass an den den eingesetzten Wälzkörpern (7, 7', 7") zugewandten Flächen der Seitenplatten (2, 2', 2"; 2*, 2**; 3, 3', 3"; 3*) unaVoder der Stege (4, 4\ 4"; 4*. 4**; 5, 5', 5"; 5*, 5**) hervorstehende Vorsprünge (31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) mit endseitigen Anlaufflächen für den in der jeweiligen Ta- schen (8; 10, 10'; 11 , 11') aufzunehmenden Wälzkörper (7, 7', 7") ausgebildet sind.
7. Käfigsegment (1, 1', 1"; 1*. 1**) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (31 - 38, 40 - 49) an den Flächen der Seitenplatten (2, 2\ 2"; 2*; 3, 3', 3"; 3*) und/oder der Stege (4, 4', 4"; 4*; 5, 5', 5"; 5*) in Abhängigkeit von der Geometrie und dem vorgesehenen Taschenspiel in den jeweiligen vollständigen und ganzen Ta- schen (8; 10, 11 ; 10', 11'; 10", 11 ") jeweils gleiche oder unterschiedliche Erstreckungen aufweisen und/oder in Bezug zu der gegenüberliegenden Fläche des Käfigsegments (1 , 1'. 1"; 1*. 1**) an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind.
8. Käfigsegment (1 , 1', 1"; 1*, 1**) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass jede unvollständige Tasche (10, 11; 10', 11'; 10", 11") eines jeden Kä- figsegments (1 , 1 ', 1 "; 1 *, 1 **) in radialer Ansicht eine weitgehend U-förmige Geometrie aufweisen,
wobei die Taschen (8; 10, 11'; 11', 10') zur Aufnahme von Kegelrollen (20) eines Kegel- rollenlagers (21 ) ausgebildet sind,
und der oder die U-Schenkel (30a, 30b) der ersten Seitenplatte (2, 2', 2"; 2*,2**) länger sind als der oder die U-Schenkel (30c, 30d) der zweiten Seitenplatte (2, 2', 2"; 2*, 2**).
9. Käfigsegment (1*) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4*. 5*) an ihren radialen Enden jeweils wenigstens eine radial vor- stehende Führungsfläche (51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58) aufweisen,
und dass der radiale Abstand von zwei radial gegenüber angeordneten Führungsflä- chen (51 - 58) gleich groß oder etwas geringer als der Durchmesser der in dem Kä- figsegment (1') aufgenommen Wälzkörpern (7, 7', 7") ist,
so dass das Käfigsegment (1*) mittels der Führungsflächen (51 - 58) an der Lauf- bahn (14a) des Innenrings (16) und/oder der Laufbahn (14b) des Außenrings (17) des Wälzlagers (21) radial geführt ist.
10. Käfigsegment (1**) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stegen (4**, 5**) zur Wälzkörperführung der Käfigsegmente (1**) den den Wälzkörpern (7, 7', 7") zugewandte Führungsstrukturen (65) vorgesehen sind.
11. Käfig (22) eines Wälzlagers (21), dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (22) aus einer Mehrzahl von Käfigsegmenten (1 , 1\ 1"; 1*, 1**) mit den Merkmalen von wenigs- tens einem der vorherigen Ansprüche besteht,
wobei das Wälzlager (21) einen koaxial über einem Innenring (16) angeordneten Au- ßenring (17) sowie radial dazwischen angeordnete Wälzkörper (7, 7', 7") aufweist, wobei ein Wälzkörper (7) in einer vollständigen Tasche (8) eines Käfigsegments (1 , 1', 1"; 1*, 1**) aufgenommen ist, wobei jedem in einer vollständigen Tasche (8) angeordneten Wälzkörper (7) zumindest ein Wälzkörper (7', 7") benachbart angeordnet ist, der in einer, von diesem Käfigseg- ment (1, 1', 1 "; 1*, 1**) und von einem unmittelbar benachbarten Käfigsegment (1, 1', 1"; 1*, 1**) bereitgestellten ganzen Tasche (67) aufgenommen ist
12. Käfig (22) eines Wälzlagers (21), dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (22) aus einer ersten Gruppe von Käfigsegmenten (1 , 1', 1"; 1*. 1**) mit den Merkmalen von wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 und aus einer zweiten Gruppe von Käfig- segmenten (1"') mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 besteht, wobei alle Käfigsegmente (1 , 1', 1"; 1*, 1**) der ersten Gruppe jeweils zwei unvollständige Taschen (10, 10'; 11, 11') und die Käfigsegmente (1"') der zweiten Gruppe nur voll- ständige Taschen (8) aufweisen, und dass zwischen zwei Käfigsegmenten (1 , 1', 1"; 1*, 1**) der ersten Gruppe immer ein Käfigsegment (1"') der zweiten Gruppe angeord- net ist.
13. Käfig (22) eines Wälzlagers (21) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich- net, dass sich alle den Käfig (22) bildenden Käfigsegmente (1 , 1', 1 "; 1*; 1**, 1"') ei- nander an deren in Umfangsrichtung des Wälzlagers (21) weisenden Stirnseiten (23, 24, 25, 26) berühren.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113757253B (zh) * 2021-09-07 2022-05-20 许昌学院 一种角接触球轴承半开放保持架兜孔间隙调整装置
CN114483794B (zh) * 2022-01-25 2024-04-19 中国铁建重工集团股份有限公司 一种用于掘进机主轴承的组合保持架及其组装方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US821882A (en) * 1903-11-14 1906-05-29 Moffett Bearing Company Roller-bearing.
DE1026577B (de) 1956-06-06 1958-03-20 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Kaefig fuer Radialwaelzlager
JP2007255109A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Ntn Corp トンネル掘削機の回転軸支持構造
DE102008049036A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-01 Schaeffler Kg Käfig für Wälzkörper
EP2264325A1 (de) 2002-10-08 2010-12-22 Ab Skf Segment eines Käfigs für ein Wälzlager
DE102009037422A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfigsegment für einen Kunststoffkäfig eines Wälzlagers und Wälzlager mit einem solchen Käfigsegment
DE102009016017B4 (de) 2009-04-02 2011-04-14 Ab Skf Halteelement eines Wälzlagers
WO2012076583A2 (de) 2010-12-07 2012-06-14 Aktiebolaget Skf Käfigsegment eines kegelrollenlagers und kegelrollenlager
DE102012223316B3 (de) 2012-12-17 2014-05-08 Aktiebolaget Skf Wälzlager
DE102013207301A1 (de) 2013-04-23 2014-10-23 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzkörperführungselement, insbesondere für ein Kegelrollen-Großwälzlager
DE102013220833A1 (de) 2013-10-15 2015-04-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfigsegment für einen mehrteiligen Wälzlagerkäfig
WO2015119088A1 (ja) * 2014-02-07 2015-08-13 株式会社ジェイテクト 分割保持器及びころ軸受
DE102015200381A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Käfigsegment eines Wälzlagers
DE102015206533A1 (de) 2015-04-13 2016-10-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Käfigsegment eines Käfigs eines Wälzlagers und Käfig eines Wälzlagers
WO2017059850A1 (de) * 2015-10-06 2017-04-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Käfigsegment eines wälzlagers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2532027T3 (es) * 2005-12-16 2015-03-23 Ntn Corporation Cojinete de rodillos, estructura de soporte de eje principal de un generador de energía eólica, elemento intermedio y segmento de retención
DE102011085356A1 (de) * 2011-10-28 2013-05-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lagersatz und Wälzlager
JP2013228064A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Jtekt Corp 転がり軸受
JP2014020391A (ja) * 2012-07-12 2014-02-03 Jtekt Corp ころ軸受
CN104806636B (zh) * 2015-05-12 2017-07-04 常州克劳诺斯特种轴承制造有限公司 轴承用保持架

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US821882A (en) * 1903-11-14 1906-05-29 Moffett Bearing Company Roller-bearing.
DE1026577B (de) 1956-06-06 1958-03-20 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Kaefig fuer Radialwaelzlager
EP2264325A1 (de) 2002-10-08 2010-12-22 Ab Skf Segment eines Käfigs für ein Wälzlager
JP2007255109A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Ntn Corp トンネル掘削機の回転軸支持構造
DE102008049036A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-01 Schaeffler Kg Käfig für Wälzkörper
DE102009016017B4 (de) 2009-04-02 2011-04-14 Ab Skf Halteelement eines Wälzlagers
DE102009037422A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfigsegment für einen Kunststoffkäfig eines Wälzlagers und Wälzlager mit einem solchen Käfigsegment
DE102011087864A1 (de) 2010-12-07 2012-09-06 Aktiebolaget Skf Käfigsegment eines Kegelrollenlagers und Kegelrollenlager
WO2012076583A2 (de) 2010-12-07 2012-06-14 Aktiebolaget Skf Käfigsegment eines kegelrollenlagers und kegelrollenlager
DE102012223316B3 (de) 2012-12-17 2014-05-08 Aktiebolaget Skf Wälzlager
DE102013207301A1 (de) 2013-04-23 2014-10-23 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzkörperführungselement, insbesondere für ein Kegelrollen-Großwälzlager
DE102013220833A1 (de) 2013-10-15 2015-04-16 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfigsegment für einen mehrteiligen Wälzlagerkäfig
WO2015119088A1 (ja) * 2014-02-07 2015-08-13 株式会社ジェイテクト 分割保持器及びころ軸受
EP3104030A1 (de) * 2014-02-07 2016-12-14 JTEKT Corporation Segmentierter käfig und wälzlager
DE102015200381A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Käfigsegment eines Wälzlagers
DE102015206533A1 (de) 2015-04-13 2016-10-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Käfigsegment eines Käfigs eines Wälzlagers und Käfig eines Wälzlagers
WO2017059850A1 (de) * 2015-10-06 2017-04-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Käfigsegment eines wälzlagers

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